专利名称：立体式烘炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种烘炉，尤其涉及一种对喷涂后的工件进行烘干及冷却的立体式烘 炉。
背景技术：
在工业产品表面一般都需要进行喷涂处理，喷涂工艺已广泛应用于汽车、家电、塑 胶及家具等行业的产品上。我们知道，为了使产品表面的喷漆能更牢固地粘附，产品喷涂后都需要进行烘干。 对烘干工序目前使用的是传统型烘炉，喷涂后的产品通过人工放置于传送带上，再由传送 带将产品传送到加热的烘干室内，经过一段时间的烘烤后再经过冷却室进行冷却，最后通 过传送带送出，整个烘干过程自动化程度极低，并且，由于这种烘炉采用横向水平布置，产 品通过烘干室及冷却室进行烘烤及冷却需要一定的时间，因此，需要对烘干室及冷却室的 水平跨度设置得较长。因而，这种布置方式使整个设备占地面积非常庞大。另外，由于传统 型烘炉的烘干室需要设有供产品进出的出入口，烘干室通过出入口与外界直接连通，烘烤 时，烘干室内的一部分热能从出入口散发出去，因此传统型的烘炉热能损耗效率极高，不利 于节能减排，而且直接降低了烘烤效率。针对上述传统型烘炉的不足，急需一种占地面积小，炉体热利用率高，节能效果明 显，自动化程度高的立体式烘炉。
发明内容
本发明的目的在于提供一种占地面积小，炉体热利用率高，节能效果明显，自动化 程度高的立体式烘炉。为了实现上述目的，本发明提供一种立体式烘炉，适用于对喷涂后的工件进行烘 烤及冷却，包括自动控制系统、升降台、输送系统、炉体、热室及承载工件的夹具，所述炉体 包括烘烤室及冷却室，所述输送系统包括水平输送系统、垂直输送机构及横移机构，所述水 平输送系统包括相互独立且相互正对的上层水平输送机构及下层水平输送机构，所述升降 台分别设置于所述水平输送系统的前端和末端，所述炉体竖直设置于上层所述水平输送机 构的中段，所述垂直输送机构分别安装于所述烘烤室及冷却室内，所述垂直输送机构的下 端与所述上层水平输送机构对接，所述横移机构安装于所述炉体的内顶部并横跨所述烘烤 室及冷却室，所述横移机构与所述垂直输送机构的上端对接，位于所述水平输送系统前端 的升降台、上层水平输送机构、位于所述烘烤室内的垂直输送机构、横移机构及位于所述冷 却室内的垂直输送机构构成供工件传输的工件传输通道；位于所述水平输送系统前端的升 降台、上层水平输送机构、位于所述烘烤室内的垂直输送机构、横移机构、位于所述冷却室 内的垂直输送机构、位于所述水平输送系统末端的升降台及下层水平输送机构构成供夹具 循环传输的夹具循环传输通道，所述自动控制系统分别与所述升降台、输送系统、炉体及热 室电连接并控制所述升降台、输送系统、炉体及热室。
较佳地，所述上层水平输送机构及下层水平输送机构均包括第一积放滚动式输送 链及第一驱动机构，所述第一驱动机构包括第一齿轮组、第一传动轴及第一电机，所述第一 驱动机构与所述第一积放滚动式输送链啮合并驱动所述第一积放滚动式输送链循环运动。 采用所述第一积放滚动式输送链可以避免工作时对工件夹具产生硬性摩擦造成的损伤。较佳地，所述垂直输送机构包括步进电机、同步驱动机构、垂直链条及固定在所述 垂直链条上的承载座，所述垂直链条分别对称地安装于所述烘烤室及冷却室内，所述步进 电机驱动所述同步驱动机构，所述同步驱动机构与所述垂直链条啮合并同步驱动所述垂直 链条上下循环运动。通过将所述垂直输送机构垂直设置于所述烘烤室及冷却室内，利用所 述步进电机及同步驱动机构将夹具慢速步进式地从下往上再从上往下输送，充分利用了炉 体内的热对流形式，使得工件烘烤更充分，烘烤效率明显提高。较佳地，所述横移机构包括横移小车，小车驱动机构及水平设置的横移轨道，所述 横移小车设有拨叉且两端枢接有滚轮，所述滚轮与所述横移轨道配合连接，所述拨叉可推 动夹具移动，所述小车驱动机构包括第二电机，第二齿轮组及水平设置的水平链条，所述横 移小车固定于所述水平链条上，所述第二电机驱动所述第二齿轮组，所述第二齿轮组驱动 所述水平链条，所述水平链条带动所述横移小车移动。通过驱动所述横移小车沿所述横移 轨道运动从而带动夹具平移，并控制所述第二电机反向转动使横移小车返回，即可循环地 将烘烤室的工件推动到冷却室，无需人工操作，自动化程度高。较佳地，所述炉体的进出口设有自动门，所述自动门包括自动门气缸、门体、支撑 臂及固定座，所述固定座固定于所述炉体上，所述支撑臂的一端与所述固定座枢接，所述支 撑臂的另一端与所述自动门气缸的输出端枢接，所述门体固定于所述支撑臂上。通过自动 控制所述自动门，使所述自动门在工件进入烘烤室时自动打开，进入后自动关闭，从而避免 所述炉体内的热量大量的散失，提高热能的利用率。 较佳地，所述热室包括腔体、过滤装置，发热管及风机，所述腔体设有检修门、回风 口及出风口，所述风机安装于所述腔体外，所述过滤装置及所述发热管依次设置于所述回 风口及出风口之间的所述腔体内。由于所述炉体采用侧出风，对侧回风的混风形式，热空气 形成循环气流，因此，所述热室可通过回风口收集气流加热后再循环利用，热能利用率得到 极大提高，节约了能源。较佳地，所述升降台包括第二积放滚动式输送链、输送链驱动机构、升降机构及升 降气缸，所述第二积放滚动式输送链及所述输送链驱动机构均安装于所述升降机构上，所 述输送链驱动机构驱动所述第二积放滚动式输送链水平移动，所述升降气缸推动所述升降 机构上下运动。利用所述升降台可将上、下层水平输送机构的夹具自动相互传送，从而使夹 具重复往返，达到循环利用的目的。较佳地，所述水平输送系统及所述升降台上均设有自动阻挡器，所述自动阻挡器 的打开或关闭状态控制夹具的停止或前进。设置所述自动阻挡器可控制夹具的运动，以保 证生产节拍的连续性及准确性。较佳地，所述水平输送系统、垂直输送机构、横移机构及升降台上的各个驱动机构 的传动轴上均设有自动张紧装置，所述自动张紧装置包括螺钉、螺帽及弹簧，所述螺钉与所 述螺帽螺纹连接并固定，所述弹簧一端与所述螺帽抵触，另一端与传动轴抵触。所述自动张 紧装置利用所述弹簧的弹性可自动调整各个驱动机构上的链条缠绕齿轮的松紧程度，避免各个驱动机构的链条因长期运行而产生不良的后果。 由于本发明将所述炉体竖直设置于所述上层水平输送机构上，又通过所述垂直输 送机构及所述横移机构将所述夹具从烘烤室提升并转移动到冷却室内，充分利用了热对流 的方式，使工件烘烤更充分且热能利用率高，节能效果明显。整个设备立体式布置，充分利 上下层空间，因此减少了占地面积，并且采用所述自动控制系统控制所述升降台、输送系 统、炉体及热室，极大地降低了人工操作，自动化程度高，工作效率也得到明显的提高。
图1是本发明立体式烘炉的结构示意图。
图2是图1的俯视图。
图3是图1中A部分的放大图。
图4是本发明立体式烘炉的垂直输送机构的结构示意图。
图5a是本发明立体式烘炉的横移机构的结构示意图。
图5b是图5a的俯视图。
图6是本发明立体式烘炉的自动门的结构示意图。
图7是本发明立体式烘炉的热室的结构示意图。
图8是本发明立体式烘炉的升降台的结构示意图。
图9是本发明立体式烘炉的自动张紧装置的结构示意图。
图10是本发明立体式烘炉烘烤工件的流程图。
具体实施例方式如图1及图2所示，为本发明的立体式烘炉100，包括自动控制系统(图中未示)、 两升降台la、lb、输送系统2、炉体3、热室4及承载工件的夹具200，所述炉体3包括烘烤室 31及冷却室32，所述输送系统2包括水平输送系统21、垂直输送机构22a、22b及横移机构 23，所述水平输送系统21包括相互独立且相互正对的上层水平输送机构21a及下层水平输 送机构21b，所述升降台la、lb分别设置于所述水平输送系统21的前端和末端，所述炉体 3竖直设置于所述上层水平输送机构21a的中段，垂直输送机构22a、22b分别安装于所述 烘烤室31及冷却室32内，所述垂直输送机构22a、22b的下端均与所述上层水平输送机构 21a对接，所述横移机构23安装于所述炉体3的内顶部并横跨所述烘烤室31及冷却室32， 所述横移机构23与所述垂直输送机构22a、22b的上端对接，位于所述水平输送系统21前 端的升降台la、上层水平输送机构21a、位于所述烘烤室31内的垂直输送机构22a、横移机 构23及位于所述冷却室32内的垂直输送机构22b构成供工件传输的工件传输通道；位于 所述水平输送系统21前端的升降台la、上层水平输送机构21a、垂直输送机构22a、横移机 构23、垂直输送机构22b、升降台lb及下层水平输送机构21b构成供夹具200传输的夹具 循环传输通道，所述自动控制系统分别与所述升降台la、lb、输送系统2、炉体3及热室4电 连接并控制所述升降台la、lb、输送系统2、炉体3及热室4。结合图3所示，所述上层水平输送机构21a及下层水平输送机构21b均包括第一 积放滚动式输送链211及第一驱动机构212，所述第一驱动机构212包括第一齿轮组212a、 第一传动轴212b及第一电机212c，所述第一驱动机构212与所述第一积放滚动式输送链211啮合并驱动所述第一积放滚动式输送链211循环运动。采用所述第一积放滚动式输送 链211可以避免工作时对夹具200产生硬性摩擦造成的损伤。如图4所示，所述垂直输送机构22a、22b均包括步进电机221、同步驱动机构222、 垂直链条223及固定在所述垂直链条223上的承载座224，所述垂直链条223分别对称地 安装于所述烘烤室31及冷却室32内，所述同步驱机构222包括若干同步传动轴222a、变 速箱222b及换向器222c，所述步进电机221驱动所述变速箱222b并通过所述同步传动轴 222a及换向器222c将动力传递到所述垂直链条223，所述同步驱动机构222与所述垂直链 条223啮合并同步驱动所述垂直链条223上下循环运动。通过将所述垂直输送机构22a、 22b垂直设置于所述烘烤室31及冷却室32内，利用所述步进电机221及同步驱动机构222 将夹具200慢速步进式地从下往上再从上往下输送，充分利用了炉体3内的热对流形式，使 得工件烘烤更充分，烘烤效率明显提高。如图5a及5b所示，所述横移机构23包括横移小车231，小车驱动机构232及水平 设置的横移轨道233，所述横移小车231枢接有拨叉231a且两端枢接有滚轮231b，所述滚 轮231b与所述横移轨道233配合连接，所述拨叉231a枢接处设有扭转弹簧(图中未示)， 在推动夹具200移动之后的返回过程中可防止与下一夹具相碰撞。所述小车驱动机构232 包括第二电机232a，第二齿轮组232b及水平设置的水平链条232c，所述横移小车231固定 于所述水平链条232c上，所述第二电机232a驱动所述第二齿轮组232b，所述第二齿轮组 232b通过传动轴驱动所述水平链条232c，所述水平链条232c带动所述横移小车231移动。 在所述横移小车231的最大行程处还设有一缓冲器234，可防止所述横移小车231受到硬性 的碰撞，起到缓冲减震的作用。通过驱动所述横移小车231沿所述横移轨道233运动从而 带动夹具200平移，并控制所述第二电机232a反向转动使横移小车231返回，即可循环地 将烘烤室31的工件推动到冷却室32，无需人工操作，自动化程度高。 如图6所示，所述炉体3的进出口设有自动门5，所述自动门5包括自动门气缸51、 门体52、支撑臂53及固定座54，所述固定座54固定于所述炉体3上，所述支撑臂53的一 端与所述固定座54枢接，所述支撑臂53的另一端与所述自动门气缸51的输出端枢接，所 述门体52固定于所述支撑臂53上。通过自动控制所述自动门5，使所述自动门5在工件进 入烘烤室31时自动打开，进入后自动关闭，从而避免所述炉体3内的热量大量的散失，提高 热能的利用率。如图7所示，所述热室4包括腔体41、过滤装置42，发热管43及风机44，所述腔 体41设有检修门411、回风口 412及出风口 413，所述风机44安装于所述腔体41外，所述 过滤装置42及所述发热管43依次设置于所述回风口 412及出风口 413之间的所述腔体41 内。风从所述回风口 412进入，经过所述过滤装置42后，再通过所述发热管43加热被所述 风机44从出风口 413向所述炉体3的烘烤室31送出。由于所述炉体3采用侧出风，对侧 回风的混风形式，使热空气形成循环气流，因此，所述热室4可通过回风口 412收集气流加 热后再循环利用，热能利用率得到极大提高，节约了能源。如图8所示，所述升降台la、lb均包括第二积放滚动式输送链11、输送链驱动机构 12、升降机构13及升降气缸14，所述第二积放滚动式输送链11及所述输送链驱动机构12 均安装于所述升降机构13上，所述输送链驱动机构12驱动所述第二积放滚动式输送链11 循环运动，所述升降气缸14推动所述升降机构13上下运动。利用所述升降台1可将上、下层水平输送机构21a、21b的夹具200自动相互传输，从而使夹具200重复往返，达到循环利 用的目的。所述水平输送系统21及所述升降台la、lb上均设有自动阻挡器6，所述自动阻挡 器6的打开或关闭状态控制所述夹具200的停止或前进。设置所述自动阻挡器6可控制夹 具200的运动，以保证生产节拍的连续性及准确性。如图9所示，所述第一驱动机构212、同步驱动机构222、小车驱动机构232及输送 链驱动机构12上均设有自动张紧装置7，所述自动张紧装置7包括螺钉71、螺帽72及弹簧 73，所述螺钉71与所述螺帽72螺纹连接并固定，所述弹簧73 —端与所述螺帽72抵触，另一 端与传动轴抵触。所述自动张紧装置7利用所述弹簧73的弹性可自动调整各个驱动机构 上的链条缠绕齿轮的松紧程度，避免各个驱动机构的链条因长期运行而产生不良的后果。综合上述并结合图10，下面对本发明立体式烘炉100的工作过程进行详细的描 述，如下工作时，将已完成喷涂的工件放置于水平输送系统21前端的所述升降台la的夹 具200上，输送链驱动机构12工作驱动所述第二积放滚动式输送链11运动，此时，升降台 la上的自动阻挡器6打开阻挡所述夹具200，所述夹具200静止，所述第二积放滚动式输 送链11相对所述夹具200滚动，当接收来自所述自动控制系统的指令后，所述自动阻挡器 6关闭，所述夹具200随所述第二积放滚动式输送链11移动被送到上层水平输送机构21a 上，所述上层水平输送机构21a继续将其输送到所述炉体3的进口处后再被所述自动阻挡 器6阻挡，当所述自动门5接收到所述自动控制系统的指令后，所述自动门气缸51推动所 述支撑臂53后，所述门体52打开，接着所述自动阻挡器6关闭，所述夹具200随上层水平输 送机构21a的所述第一积放滚动式输送链211进入所述烘烤室31，之后再次被自动阻挡器 6阻挡并等待所述烘烤室31内的垂直输送机构22a将其提升，所述步进电机221在所述自 动控制系统的控制下，以慢速步进的方式带动所述垂直链条223在烘烤室31内垂直上升， 步距为两所述承载座224间的距离，每次移动一步距所述承载座224承载一夹具200，从而 逐一将由上层水平输送机构21a送入烘烤室31的夹具200提升。在此过程中，所述热室4 的发热管43加热，产生热风并通过所述风机44及出风口 413将热风输送到烘烤室31内， 再通过回风口 412返回到热室4内进行循环加热，从而对工件进行烘烤。当夹具200上升 到烘烤室31的最高点时，所述自动控制系统控制所述横移机构23的小车驱动机构232运 动，带动水平链条232c，从而带动横移小车231沿所述横移轨道233运动，所述拨叉231a推 动所述夹具200平移，将其平移到冷却室32的顶部，然后所述横移小车231在小车驱动机 构232的反方向带动下返回初始位置等待下一次指令的到来。所述夹具200此时处于冷却 室32内，并在垂直输送机构22b的步进下降过程中冷却，直到被送出冷却室32。最后，夹具 200随上层水平输送机构21a到达末端，工作人员将放置于夹具200内的工件取下后夹具 200到达水平输送系统21末端的升降台lb上并被升降台lb上的自动阻挡器6阻挡停止移 动，所述升降台lb下移将所述夹具200下降到与下层水平输送机构21b水平的位置上，所 述自动阻挡器6接收到指令后关闭从而将夹具200移动到下层水平输送机构21b上，最后 夹具200随下层水平输送机构21b移动到另一端的升降台la上等待放置工件进入下一次 的烘烤。由于本发明将所述炉体3竖直设置于所述上层水平输送机构21a上，又通过所述垂直输送机构22a、22b及所述横移机构23将所述工件从烘烤室31提升并转移动到冷却室 32内，充分利用了热对流的方式，使工件烘烤更充分且热能利用率高，节能效果明显。整个 设备立体式布置，充分利上下层空间，因此减少了占地面积，并且采用所述自动控制系统控 制所述升降台la、lb、输送系统2、炉体3及热室4，极大地降低了人工操作，自动化程度高， 工作效率也得到明显的提高。本发明立体式烘炉100所涉及到的所有驱动机构的工作原理均为本领域普通技 术人员所熟知，在此不再做详细的说明。以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范 围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。
权利要求
一种立体式烘炉，适用于对喷涂后的工件进行烘烤及冷却，其特征在于包括自动控制系统、升降台、输送系统、炉体、热室及承载工件的夹具，所述炉体包括烘烤室及冷却室，所述输送系统包括水平输送系统、垂直输送机构及横移机构，所述水平输送系统包括相互独立且相互正对的上层水平输送机构及下层水平输送机构，所述升降台分别设置于所述水平输送系统的前端和末端，所述炉体竖直设置于上层所述水平输送机构的中段，所述垂直输送机构分别安装于所述烘烤室及冷却室内，所述垂直输送机构的下端与所述上层水平输送机构对接，所述横移机构安装于所述炉体的内顶部并横跨所述烘烤室及冷却室，所述横移机构与所述垂直输送机构的上端对接，位于所述水平输送系统前端的升降台、上层水平输送机构、位于所述烘烤室内的垂直输送机构、横移机构及位于所述冷却室内的垂直输送机构构成供工件传输的工件传输通道；位于所述水平输送系统前端的升降台、上层水平输送机构、位于所述烘烤室内的垂直输送机构、横移机构、位于所述冷却室内的垂直输送机构、位于所述水平输送系统末端的升降台及下层水平输送机构构成供夹具循环传输的夹具循环传输通道，所述自动控制系统分别与所述升降台、输送系统、炉体及热室电连接并控制所述升降台、输送系统、炉体及热室。
2.如权利要求1所述的立体式烘炉，其特征在于所述上层水平输送机构及下层水平 输送机构均包括第一积放滚动式输送链及第一驱动机构，所述第一驱动机构包括第一齿轮 组、第一传动轴及第一电机，所述第一电机驱动所述第一驱动机构，所述第一驱动机构与所 述第一积放滚动式输送链啮合并驱动所述第一积放滚动式输送链循环运动。
3.如权利要求1所述的立体式烘炉，其特征在于所述垂直输送机构包括步进电机、同 步驱动机构、垂直链条及固定在所述垂直链条上的承载座，所述垂直链条分别对称地安装 于所述烘烤室及冷却室内，所述步进电机驱动所述同步驱动机构，所述同步驱动机构与所 述垂直链条啮合并同步驱动所述垂直链条上下循环运动。
4.如权利要求1所述的立体式烘炉，其特征在于所述横移机构包括横移小车，小车驱 动机构及水平设置的横移轨道，所述横移小车枢接有拨叉且两端枢接有滚轮，所述滚轮与 所述横移轨道配合连接，所述拨叉可推动工件移动，所述小车驱动机构包括第二电机，第二 齿轮组及水平设置的水平链条，所述横移小车固定于所述水平链条上，所述第二电机驱动 所述第二齿轮组，所述第二齿轮组驱动所述水平链条，所述水平链条带动所述横移小车移 动。
5.如权利要求1所述的立体式烘炉，其特征在于所述炉体的进出口设有自动门，所述 自动门包括自动门气缸、门体、支撑臂及固定座，所述固定座固定于所述炉体上，所述支撑 臂的一端与所述固定座枢接，所述支撑臂的另一端与所述自动门气缸的输出端枢接，所述 门体固定于所述支撑臂上。
6.如权利要求1所述的立体式烘炉，其特征在于所述热室包括腔体、过滤装置，发热 管及风机，所述腔体设有检修门、回风口及出风口，所述风机安装于所述腔体外，所述过滤 装置及所述发热管依次设置于所述回风口及出风口之间的所述腔体内。
7.如权利要求1所述的立体式烘炉，其特征在于所述升降台包括第二积放滚动式输 送链、输送链驱动机构、升降机构及升降气缸，所述第二积放滚动式输送链及所述输送链驱 动机构均安装于所述升降机构上，所述输送链驱动机构驱动所述第二积放滚动式输送链循 环运动，所述升降气缸推动所述升降机构上下运动。
8.如权利要求1所述的立体式烘炉，其特征在于所述水平输送系统及所述升降台上 均设有自动阻挡器，所述自动阻挡器的打开或关闭状态控制所述夹具的停止或前进。
9.如权利要求1所述的立体式烘炉，其特征在于所述水平输送系统、垂直输送机构、 横移机构及升降台上的各个驱动机构的传动轴上均设有自动张紧装置，所 述自动张紧装置 包括螺钉、螺帽及弹簧，所述螺钉与所述螺帽螺纹连接并固定，所述弹簧一端与所述螺帽抵 触，另一端与传动轴抵触。
全文摘要
本发明公开一种立体式烘炉，包括自动控制系统、升降台、输送系统、炉体、热室及承载工件的夹具，所述炉体包括烘烤室及冷却室，所述输送系统包括水平输送系统、垂直输送机构及横移机构，所述水平输送系统包括上层水平输送机构及下层水平输送机构，所述升降台分别设置于所述水平输送系统的前端和末端，所述炉体竖直设置于上层所述水平输送机构的中段，所述垂直输送机构分别安装于所述烘烤室及冷却室内，所述横移机构安装于所述炉体的内顶部并横跨所述烘烤室及冷却室，所述自动控制系统分别与所述升降台、输送系统、炉体及热室电连接并控制所述升降台、输送系统、炉体及热室。本发明立体式烘炉占地面积小，炉体热利用率高，节能效果明显，自动化程度高。
文档编号B05D3/02GK101850328SQ20101020558
公开日2010年10月6日 申请日期2010年6月21日 优先权日2010年6月21日
发明者罗宏, 郑锡辉 申请人:苏州丰裕机械工程有限公司