一种用于储存发动机衬层喷涂胶桶的恒温恒湿系统的制作方法

1.本发明涉及恒温恒湿储存领域，特别涉及一种用于储存抛涂胶桶的恒温横湿系统。


背景技术：

2.用高粘度的胶体对发动机衬层表面进行喷涂，以起到特定的防护功能。现有的发动机衬层表面喷涂生产环境通过人对喷涂胶桶进行搬运，所以喷涂胶温度过高会影响搬运工人工作时的舒适性，但温度太低会影响胶体喷涂时的喷涂质量，并且配置好的胶体在喷涂前有一个漫长的等待过程，将喷涂胶筒裸露在室内环境，会使胶体热量散失的非常迅速，所以只能把配置好的胶体在严格的时间范围内进行使用，除了温度以外，环境的湿度也会对胶体的黏度产生影响，进而影响发动机衬层喷涂效果。另外，温度较高的胶桶裸露在室内环境，也容易被人碰到，引发生产事故。目前，没有专门用于储存发动机衬层喷涂胶桶的恒温横湿系统。另外，目前市面上的恒温储存箱加热时需要有电源线插入电源，插拔开关在喷涂无人化生产线中显得尤为不便，不适用于实现自动化喷涂。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种用于储存发动机衬层喷涂胶桶的恒温恒湿系统，使储胶桶可靠的置于保温箱内，根据实时获取的箱内温度和湿度，利用无线充电的方式对恒温加热垫和除湿器供电，进而控制箱内温度和湿度，能够满足胶体保持在最佳温度40℃～60℃，湿度控制在每千克空气水分不大于10克的需求，有利于实现自动化控制。
4.为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种用于储存发动机衬层喷涂胶桶的恒温恒湿系统，包括箱体，恒温加热垫，温度传感器，湿度传感器，无线电力输送装置，除湿器，储胶桶和抽屉；
6.储胶桶设于抽屉内部，抽屉可相对于箱体的推进和拉出；无线电力输送装置包括分别设于箱体外部和内部的发射端和接收端，以及变压器；
7.温度传感器，湿度传感器，恒温加热垫和除湿器均设于箱体内部，温度传感器和湿度传感器分别用于实时获取箱体内的温度和湿度，恒温加热垫和除湿器分别根据箱体内的温度和湿度进行加热和除湿；
8.无线电力输送装置中的发射端接收外部电能并将电能传递至接收端，接收端接收电能并传输至变压器，变压器将电能转化为预定电压值为恒温加热垫和除湿器供电。
9.进一步的，箱体包括框架和包覆于框架外的箱壁；
10.框架采用铝型材，箱壁包括两层钢板和填充于钢板之间的xps隔热泡沫；
11.所述钢板厚度为1～3mm。
12.进一步的，无线电力输送装置中的发射端包括发射线圈，接收端包括接收线圈；
13.所述发射线圈由直径为1.5～2mm的漆包线，在直径为60～70mm的圆柱体上绕8～12圈得到，电感量为10～15uh；
14.所述接收线圈由直径为1.5～2mm的漆包线，在直径为35～45mm的圆柱体上绕8～12圈得到，电感量为10～15uh。
15.进一步的，所述无线电力输送装置还包括整流电路，逆变器，有源晶振，电压稳压器，电容和场效应管；
16.外部电源单项工频220v交流电依次经整流电路，逆变器和电压稳压器后为有源晶振供电，有源晶振输出≥1mhz的信号至场效应管，场效应管接收信号并放大后输出至发射线圈与发射线圈组成的并联谐振回路；
17.所述接收端还包括肖特基二极管，滤波电容和充电电池；所述接收线圈中的电流依次经肖特基二极管和滤波电容后得到直流电，对充电电池进行充电。
18.进一步的，所述变压器将电能转化为预定电压值48v为恒温加热垫和除湿器供电；所述变压器的功率为10w。
19.进一步的，所述无线电力输送装置还包括控制模块和电压反馈系统；
20.电压反馈系统设于发射线圈中，用于对发射线圈电压进行实时反馈，防止输入电压过大，对逆变器造成损坏；
21.控制模块在待机过程不断检测周围是否有合法物体存在，如果存在合法物体，使发射端接收接受端的控制信号，并会对接收端的信号形成反馈，实时根据接收端的信号调整充电电流，如果接收端的控制信号消失则停止充电。
22.进一步的，所述恒温加热垫包括采用硅橡胶材料的壳体和设于壳体内部的加热元件，所述加热元件为外层包裹绝缘材料的镍镉箔；
23.所述除湿器包括设有转动活页门的壳体和设于壳体内部的硅胶干燥剂。
24.进一步的，箱体内的温度范围为40℃～60℃，湿度为每千克空气水分不大于10克。
25.进一步的，一种用于储存发动机衬层喷涂胶桶的恒温恒湿系统，还包括单片机和上位机，所述单片机根据温度传感器和湿度传感器实时获取的箱体内的温度和湿度判断当前温度或湿度是否超过预设值，得到判断结果；上位机根据温度传感器和湿度传感器实时获取的箱体内的温度和湿度判断温度和湿度的发展趋势，根据发展趋势生成控制信号并输出至单片机；
26.单片机根据自身判断结果和由上位机输入的控制信号，利用bp网络pid算法控制恒温加热垫和除湿器开关。
27.进一步的，一种用于储存发动机衬层喷涂胶桶的恒温恒湿系统，还包括滑轨，底板，胶桶固定架和把手；
28.滑轨用于实现抽屉相对于箱体推进和拉出；
29.底板设于抽屉底部，胶桶固定架固定安装于底板上，胶桶固定架用于固定胶桶，胶桶固定架采用尼龙材料；
30.把手设于箱体顶端外侧。
31.本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
32.(1)本发明一种用于储存发动机衬层喷涂胶桶的恒温恒湿系统，利用无线充电的方式对恒温加热垫和除湿器供电，避免了系统插拔插销的限制，应用场景更加灵活；
33.(2)本发明一种用于储存发动机衬层喷涂胶桶的恒温恒湿系统，设计了抽屉式的保温箱，且对系统中各部件所用的材料进行了优化，最大限度的避免了系统内的热量损失；
34.(3)本发明一种用于储存发动机衬层喷涂胶桶的恒温恒湿系统中，加入了用于控制无线充电的控制系统，并采用具有自学能力的bp网络pid算法控制系统是温度和适度，使系统更加智能。
附图说明
35.图1为本发明一种用于储存发动机衬层喷涂胶桶的恒温恒湿系统结构图；
36.图2为本发明无线电力输送装置电路图，其中(a)为发射端电路，(b)为接收端电路；
37.图3为本发明无线供电流程图；
38.图4为本发明用于温度湿度控制的主电路图；
39.图5为本发明恒温恒湿系统中温度湿度控制的流程图。
具体实施方式
40.下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
41.在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
42.在用高粘度的胶体对发动机衬层表面进行自动喷涂设备研发过程中，发现温度和湿度对胶体的黏度影响很大，通过大量实验发现胶体喷涂时最佳温度在40摄氏度到60摄氏度之间，湿度控制在每千克空气水分不大于10克，喷涂效果最佳，并且自动喷涂设备对于胶桶的结构有特殊需求。
43.针对发动机衬层抛涂的储胶桶特殊的温度、湿度保持需求，和自动化生产需求，本发明提供了一种用于储存发动机衬层抛涂胶桶的恒温恒湿系统。系统总体尺寸为长1100mm，宽570mm，高560mm。如图1，系统包括箱体1、恒温加热垫2、把手3、无线电力输送装置4、除湿器5、滑轨6、胶桶固定架7、底板8、储胶桶9、抽屉10，其中箱体1中包含保温隔热泡沫11。
44.本发明箱体1用于储胶桶9的存放与保温，以铝型材为框架，用1mm厚的钢板制成内外壁，内外壁中间填充xps隔热泡沫11进行保温。在箱体1的左右两侧内壁上布置两个滑轨6，实现对抽屉10进行推拉，方便储胶桶9的放置与拿取，并在抽屉10内通过底板8连接胶桶固定架7，将储胶桶9安放在胶桶固定架7中，保证安放位置可靠，与储胶桶9接触的胶桶固定架7采用尼龙材料制作，防止带走储胶桶9中的热量。
45.供电部分作为整个系统的能源来源，为满足无人工厂的需求，本发明利用无线电力输送装置4通过无线传输方式将电能从外部发射线圈传递到接收线圈，并转化为48v电能给恒温加热垫2和除湿器5供电，恒温加热垫2接通为箱体1进行加热，除湿器5为箱体1进行湿度控制。工作过程如下：首先，由电源输入单项工频220v交流电经过整流逆变转换为高频交流电发送给发射线圈。然后，发射线圈和接收线圈产生共振使电能从发射线圈传递到接收线圈，并转化为48v电能给恒温加热板2和除湿器5供电。
46.无线供电控制流程如图3，发射线圈中设置有电压反馈系统，会对线圈电压进行实
时反馈，防止输入电压过大，对逆变器造成损坏。同时，发射端与接收端线圈保持实时通信，将接收到的数据信号转化成数字信号传给控制模块。控制模块的作用有如下：在待机过程不断检测周围是否有合法物体存在，如果存在合法物体，发射端将会接收接受端的控制信号，并会对接收端的信号形成反馈，实时根据接收端的信号调整充电电流。如果接收端的控制信号消失则停止充电。
47.系统控制流程图如图5：根据实时温湿度数据，单片机会判断当前温湿度是否超过预设值；上位机则会判断温湿度的发展趋势，并得到相关控制信号发送给单片机。单片机通过内部处理，实现继电器吸合控制，即加热和除湿。如果温湿度数值恢复到预设范围之内，单片机就会关闭相关继电器。如此，不断开启和关闭继电器就可以实现整个环境的温湿度控制。
48.传统的pid算法主要依靠比例(kp)，积分(ki)，微分(kd)这三个参数进行算法的整合，但是针对既要求控制温度，又要控制湿度的多变量程序，暴露出了它的不灵活性。因此，本发明采用更加灵活的bp神经网络pid算法，该算法具有很好的自学能力，并且可以进行任意的非线性运算，可以在众多的组合结果中，找到最优解，然后将得到的结果参数kp，ki，kd传递给pid算法，这样就可以灵活的控制室内温湿度变化，并且随着其不断地算法训练，其结果会越来越精确。
49.实施例1：
50.本实施例中，无线电力输送装置4的部分电路图如图2所示，进行能量传递的频率选择1mhz，由一块有源晶振产生，晶振用lm317稳压到5v供电。晶振输出的1mhz信号可达到约4.8vpp，直接驱动场效应管irf360进行放大。电感l1和电容c1的谐振频率为1mhz，因为电路是谐振的，所以当接收线圈没有靠近发射线圈时，空载电流很小。接收端同样也采用谐振的方式，这样能使能量的传输效率达到最大，肖特基二极管进行整流后经过滤波电容得到直流电，直接给电池充电，充电电流在0.6a以上。如果将线圈做成桶形，则传输效率会更高。在接收线圈不靠近发射线圈时，空载电流约为30ma，靠近时，转变为充电状态，电流约为350ma，因此场效应管需要增加散热器。发射线圈l1用直径1.8mm的漆包线，在直径为66mm的圆柱体上绕10匝，电感量为12uh。接收线圈l2用直径1.8mm的漆包线，在直径为40mm的圆柱体上绕13匝，电感量为12uh。变压器用10w变压器，其他元器件无要求
51.恒温加热垫2采用硅橡胶制作，尺寸为长900mm、宽450mm、厚度为1.8mm,加热元件采用镍镉箔进行加热，外层包裹绝缘材料。当加热系统上的温度传感器检测到的箱体内温度小于40摄氏度时进行加热升温，到达55摄氏度时停止加热，并依靠温控器进行辅助温度控制，以此来保证恒温箱内维持一个相对稳定的温度环境。
52.除湿器5上设有转动活页门，内附硅胶干燥剂进行吸湿。当除湿器上的湿度传感器检测到箱体1内湿度过高控制活页门打开进行除湿处理，当湿度到达正常范围后关闭除湿器活页门。
53.如图4，温湿度传感器可实现温度、湿度的实时采集，并将其发送到单片机。本实施例中选用的温湿度传感器型号为dht11，它是一种数字型温湿度传感器，其应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，可确保产品具有比较高的可靠性和稳定性。dht11传感器包含1个ntc测温元件和电阻式感湿元件，可灵活方便地与单片机连接。dht11采用单排引脚封装，具有稳定性好、误差小、响应快和抗干扰能力强等优势，单片机选用8位atmege16单片
机，该芯片的指令集比较丰富，功耗比较低，数据吞吐率高。全静态工作方式可确保数据的完整性，能够在比较复杂的环境中稳定运行。考虑到需要显示的内容并不是很多，系统的液晶显示模块采用低功耗lcd1602液晶显示屏即可。无线电力输送装置4则基于无线收发芯片cc2500pa进行设计,其功能强大、通信距离远。
54.以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。
55.本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。