CN101906600B - 铝型材电磁加热智能化控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种铝型材电磁加热智能化控制系统，主要特点是在底座机架上设铝棒推进机构、加热机构和热剪机构，加热机构是在加热仓内设呈卧式圆柱状、轴心为轴承的电磁加热炉体，在炉体沿轴向均匀设4-8个圆筒状加热孔，每个加热孔孔壁由金属管套、保温层、电磁线圈构成的复合结构组成，在每个加热孔安装有温度传感器和铝棒监测传感器，电磁线圈、温度传感器和铝棒监测传感器均与设在炉体轴承上的可转动滑环连接后再连接到电磁加热控制柜上。本发明与现有的铝棒燃煤加热窑相比具有热利用率高、节能无污染、自动化程度高的优点。

Description

铝型材电磁加热智能化控制系统

技术领域

    本发明涉及一种铝型材电磁加热智能化控制系统，具体是指铝型材挤压成型前对其进行的加热控制系统。

背景技术

铝型材在成型前需要把铝棒加热到600度后恒温5到6个小时，然后剪切成段并送入型材液压压力机挤压成型。目前，铝型材行业铝棒加热主要是采用耐火砖砌筑窑式燃煤加热，这种加热窑分上下两层，下层是燃煤区、上层是铝棒加热区。该种加热窑存在着以下缺陷：

1.设备体积庞大，占用工作场地大。

2.耗煤量大、污染严重，铝棒表面沾满粉煤灰影响铝型材质量（铝型材表面光泽度不好，明显有摩擦波纹），不符合国家提倡的低碳经济和节能环保政策。

3.热利用效率低、加热温度不均匀且温度难以控制，影响产品质量。

发明内容

发明人在日常的工作过程中，发现现有的铝型材加热成型存在着上述缺陷，经过不断探索改进，本发明所要解决的技术问题是提供一种热利用率高、节能无污染的铝型材电磁加热智能化控制系统。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是该铝型材电磁加热智能化控制系统的结构包括底座机架，在底座机架在的一端设放置待加热铝棒的平台，平台上设铝棒推进机构，在底座机架的另一端设铝棒加热机构和热剪机构，所述铝棒加热机构是在加热仓内设加热炉体支撑架和旋转电机，旋转电机与设在支撑架上呈卧式圆柱状、轴心用轴承的炉体的中心轴端部齿轮相连接，在炉体沿轴向均匀设4-8个圆筒状加热孔，每个加热孔孔壁由金属管套、保温层、电磁线圈构成的复合结构组成，在每个加热孔安装有温度传感器和铝棒监测传感器，电磁线圈、温度传感器和铝棒监测传感器均与设在炉体轴承上的可转动滑环连接后再连接到电磁加热控制柜和操作柜上，所述旋转电机与操作柜连接，电磁加热控制柜与操作柜连接。

所述放置待加热铝棒平台上的铝棒推进机构包括机械手、电动推手、平台上的输送导轨及导轨上设置的位置传感器组成，平台侧面设呈45°倾斜的待加热铝棒放置区，传感器和电动推手均与操作柜连接。

所述热剪机构包括热剪机、热剪机的测距传感器和检测控制系统。

所述炉体上的圆筒状加热孔为6个为宜。

本发明采用上述技术方案所设计的铝型材电磁加热智能化控制系统，由于炉体上设多个由电磁线圈、保温材料等构成的呈复合结构的圆筒状加热孔，不仅铝棒受热均匀，热效高，而且摒弃了燃煤窑污染严重、耗煤量大的缺陷，节约了能源，又由于电磁加热控制柜的控制系统能够自动控制铝棒的推进、加热、保温、热剪等步骤，该系统自动化程度高，工作效率提高且产品的质量能得到保障。

下面结合附图及具体实施方式对本发明铝型材电磁加热智能化控制系统的具体结构作详细说明。

附图说明

    图1表示目前广泛采用的燃煤加热窑的结构示意图；

图2表示本发明铝型材电磁加热智能化控制系统的整体结构示意图；

图3表示本发明炉体的端面结构示意图；

图4表示图3中炉体单个电磁加热孔的径向截面示意图；

图5表示图3中炉体单个电磁加热孔电磁线圈的结构示意图。

具体实施方式

    图1表示目前广泛采用的用于铝型材加热的燃煤加热窑的结构示意图，分上下两层，下层是燃煤区、上层是铝棒加热区。其中图中所示为铝排架1.1，炉排1.2，燃煤区1.3，燃煤炉渣1.4，此外还有连通于燃煤区1.3的进煤料斗1.5和窑外鼓风机1.6

参见图2，图3，图4，图5，本发明铝型材电磁加热智能化控制系统的具体结构包括底座机架1，在底座机架1在的一端设放置待加热铝棒平台2，平台2上设铝棒推进机构，该推进机构包括机械手（图中未示）、液压电动推手3、平台上的输送导轨4及导轨4上设置的位置传感器5组成, 平台2侧面设呈45°倾斜的待加热铝棒放置区（图中未示），位置传感器5和液压电动推手3均与操作柜12连接，机械手用于将人工放置在平台2上的待加热铝棒放置到轨道4上，液压电动推手3用于将轨道4上的待加热铝棒推入炉体加热孔16和将炉体加热孔16内的已加热好的铝棒推出至热剪机构。在底座机架1的另一端设铝棒加热机构和热剪机构，热剪机构包括热剪机13、热剪机13的测距传感器14及相应的检测控制系统，当热剪机13的测距传感器14检测到热剪机13下方有物体且到达设定长度时，自动做出判断，剪断所加热后的铝棒再送入下一程序即挤压成型工序。铝棒加热机构是在加热仓6内设加热炉体支撑架7和旋转电机8，旋转电机8与设在支撑架7上呈卧式圆柱状、轴心为轴承15的环氧树脂炉体9的中心轴端部通过齿轮（图中未示）连接用于使炉体9在工作过程中旋转，在炉体9沿轴向均匀设4-8个圆筒状加热孔16，根据实际应用，炉体9沿轴向均匀设6个圆筒状加热孔16为宜，每个加热孔16孔壁由1mm厚的铁管（也可为不锈钢管）管套17、保温棉18、电磁线圈19构成的复合结构组成，在每个加热孔16内安装有用于测量加热孔16温度的温度传感器20和用于监测加热孔16内是否有铝棒的铝棒监测传感器21，电磁线圈19、温度传感器20和铝棒监测传感器21均与设在炉体9轴承15上的可转动的滑环10连接后再连接到电磁加热控制柜11和操作柜12上，滑环10随轴承15同步转动，可防止炉体9在旋转时温度传感器20控制线、铝棒监测传感器21控制线和电磁线圈17与电磁加热控制柜11连线不至于扭结，旋转电机8与操作柜12控制连接。电磁加热控制柜11与操作柜12连接，电磁加热控制柜11内的控制系统采用可编程的控制器，所有信号均输送到中央控制器，经分析处理后反馈给各个子系统，从而驱动整个系统设备的正常运行；操作柜12设人机互动的触摸屏界面，系统各个工艺流程参数都将时时反映在屏幕上，铝棒的长度、温度、保温时间都可以在界面上进行修改，完全实现人机交流。

本发明铝型材电磁加热智能化控制系统在使用时，人工先将铝棒放置于平台2上待加热铝棒放置区内，利用机械手将铝棒放置于导轨4上。首先让系统进入待机状态，启动系统后，铝棒监测传感器21会检测炉体加热孔16内是否有铝棒，经电磁加热控制柜11内的中央控制器处理后决定是否启动液压电动推手3，如果没有铝棒则启动液压电动推手3并依据位置传感器5使铝棒沿导轨4被推进炉体9的加热孔16内。当炉体9的加热孔16内均有铝棒后，中央处理器会自动启动加热程序，炉体加热孔16开始加热，炉体加热孔16内的温度传感器20将时时温度传送至中央处理器，经处理传送至操作柜12上的触摸屏，当温度到达设定温度（如600度）时，炉体加热孔16自动进入保温状态，同时启动计时系统，待恒温保持设定的时间（如5-6小时）后中央处理器会启动液压电动推手3依据位置传感器5将已加热好的铝棒从炉体加热孔16内推出进入热剪系统，热剪机13进行量裁，输送至挤压成型设备，同时，中央处理器启动液压电动推手3将轨道4上的待加热铝棒推入对应的炉体加热孔16内，铝棒监测传感器21检测到后将这一信号送至中央处理器，然后炉体9随即在旋转电机8的作用下旋转至下一个加热孔16正对液压电动推手3的位置。如果其它炉体加热孔内的铝棒没有达到设定的温度和/或设定的恒温保持时间，则继续加热和/或保温。如此循环，保证生产的不间断进行。

本发明不局限于上述所述的结构，凡是具有铝棒自动推进机构、采用电磁加热炉体对铝棒进行电磁加热的其它结构变形，均属于本发明的保护范围。

本发明经试制试用，与目前行业采用的燃煤加热窑相比，具有热利用率高、节能无污染、自动化程度高等诸多优点。

Claims (4)

1.一种铝型材电磁加热智能化控制系统，包括底座机架，在底座机架在的一端设放置待加热铝棒的平台，平台上设铝棒推进机构，在底座机架的另一端设铝棒加热机构和热剪机构，其特征是所述铝棒加热机构是在加热仓内设加热炉体支撑架和旋转电机，旋转电机与设在支撑架上呈卧式圆柱状、轴心用轴承的炉体的中心轴端部齿轮相连接，在炉体沿轴向均匀设4-8个圆筒状加热孔，每个加热孔孔壁由金属管套、保温层、电磁线圈构成的复合结构组成，在每个加热孔安装有温度传感器和铝棒监测传感器，电磁线圈、温度传感器和铝棒监测传感器均与设在炉体轴承上的可转动滑环连接后再连接到电磁加热控制柜和操作柜上，所述旋转电机与操作柜连接，电磁加热控制柜与操作柜连接。

2.如权利要求1的铝型材电磁加热智能化控制系统，其特征是所述放置待加热铝棒平台上的铝棒推进机构包括机械手、电动推手、平台上的输送导轨及导轨上设置的位置传感器组成，平台侧面设呈45°倾斜的待加热铝棒放置区，位置传感器和电动推手均与操作柜连接。

3.如权利要求1的铝型材电磁加热智能化控制系统，其特征是所述热剪机构包括热剪机、热剪机的测距传感器和检测控制系统。

4.如权利要求1的铝型材电磁加热智能化控制系统，其特征是所述炉体上的圆筒状加热孔为6个为宜。

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