CN102875009A - 玻璃模具中频感应加热装置 - Google Patents

Abstract

一种玻璃模具中频感应加热装置，属于玻璃模具制造用的辅助设施技术领域。包括机架，该机架的顶部构成有机台，机台的下方构成为水循环冷却机构腔，在机台的表面设置模具安置座；中频感应加热箱升降机构，固定在机台上；中频感应加热箱，设置在中频感应加热箱升降机构上，中频感应加热箱的线圈位于中频感应加热箱的箱体外，该线圈为具有中空腔的管状体，该线圈以复数个半圆或复数个整圆的重复弯曲方式而构成为盘管状构造；水循环冷却机构，设置在水循环冷却机构腔内，与线圈连接，且与中空腔形成水冷却循环回路。优点：节约能源，提高作业效率；起到对线圈的良好保护；结构更为简练。

Description

玻璃模具中频感应加热装置

技术领域

本发明属于玻璃模具制造用的辅助设施技术领域，具体涉及一种玻璃模具中频感应加热装置。

背景技术

前述的中频感应加热是以电磁涡流产生热量的形式对由导磁材料如碳钢（业界也称模具钢）、铜合金和不锈钢等材料制作的模具进行加热。如模具制造业界所知之理，由于玻璃模具在服役过程中即在使用过程中模腔直接与熔融状的玻璃熔体频繁接触，受玻璃熔体的化学侵蚀、磨损并且受冷热交变应力的作用，同时由于长期处于500-800℃左右的高温环境，因此玻璃模具的模腔会出现诸如疲劳损坏、氧化和腐蚀损坏、磨损损坏和/或撞击损坏的情形，等等，从而影响其使用寿命，具体表现为提前报废，增大玻璃制品生产企业的成本，并且还造成资源浪费。

目前，业界一方面在积极探索物理化学性能更为合适而藉以延长使用寿命的玻璃模具材料，另一方面主要利用对模腔表面进行强化处理的技术手段，例如对模腔喷焊镍基合金层，并且模腔表面强化处理技术还可应用于对模具的修复。

前述的对模腔喷焊耐磨合金层的方式大致有以下三种，一是氧乙炔喷焊；二是等离子喷焊；三是超音速喷焊，等等。但是，不论利用何种子喷焊方式，均需对模具进行预热，因为只有在模具达到合理温度例如400℃左右时实施喷焊，才能保障喷焊层即前述的耐磨合金层与模腔之间的良好结合效果。

已有技术中对玻璃模具在喷焊前进行预热的方法主要有两种：一是采用焊枪预热；二是采用电炉预热。由于焊枪预热是利用燃烧气体燃烧方式对模具加热，因此操控难度大，并且难以使模具获得均匀的温度，从而影响喷焊质量；由于电炉加热一方面时间冗长，另一方面同样不足以保证模具获得均匀的温度，从而同样影响喷焊质量，并且由于加热时间冗长而浪费能源。

中国专利授权公告号CN201039510Y推荐的“模具加热装置”能够弥补前述的不足，因为该专利方案利用电磁涡流产生的热量对由导磁材料如前述的模具钢制作的模具进行加热，并且该专利方案客观上能够体现说明书第2页第23行至第3页第7行所归纳的技术效果。

但是上述CN201039510Y推荐的技术方案存在以下缺憾：其一，由于在对模具预热的过程中需要使用进退油缸和升降油缸，由进退油缸保障被预热的模具以水平运动方式进入或退出对应于中频加热装置的加热腔的下方位置，由升降油缸使被预热的模具以上下运动的方式举升至前述的加热腔内或退出加热腔，因而不仅使动力机构的数量增加，而且不利于节约能源，因为进退、升降油缸的工作需凭借电源支撑；其二，由于每预热一次，需要按部就班地将被预热的模具左右平移并且上下升降一次，因此动作环节多，影响作业效率，即不足以提高单位时间内的对模具预热的产量，造成后续的喷焊工作存在怠工之虞；其三，由于中频加热装置的线圈得不到有效的防护并且专利方案也未给出防护的启示，因此易被灼热的模具散发的热量致损；其四，由于承载模具的装置表现为移动小车结构，因此相对复杂，从而增加了制造和安装的难度。

鉴于上述已有技术存在的欠缺，本申请人进行了合理改进，终于形成了下面将要介绍的技术方案，并且在严格保密状态下在本申请人厂区进行了模拟试验，结果证明是切实可行的。

发明内容

本发明的任务在于提供一种有助于以单一的升降方式使预加热的玻璃模具进入或退出加热状态而藉以减少动力机构的数目并且体现节约能源、有利于保障玻璃模具快速进入或退出加热状态而藉以显著减少运动环节并且提高作业效率、有益于对中频加热装置的线圈实施保护而藉以保障线圈的使用寿命和有便于摒弃承载模具的小车而藉以体现结构简练的玻璃模具中频感应加热装置。

本发明的任务是这样来完成的，一种玻璃模具中频感应加热装置，包括一机架，该机架的顶部构成有一机台，而机台的下方构成为水循环冷却机构腔，并且在机台的表面设置有一模具安置座；一中频感应加热箱升降机构，该中频感应加热箱升降机构固定在所述机台上；一中频感应加热箱，该中频感应加热箱设置在所述中频感应加热箱升降机构上，随中频感应加热箱升降机构的升降而升降，并且该中频感应加热箱的线圈位于中频感应加热箱的箱体外，该线圈为具有中空腔的管状体，并且该线圈以复数个半圆或复数个整圆的重复弯曲方式而构成为具有一模具探入腔的盘管状构造，模具探入腔对应于所述模具安置座的上方；一水循环冷却机构，该水循环冷却机构设置在所述的水循环冷却机构腔内，与所述线圈连接，并且与所述的中空腔形成水冷却循环回路。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的中频感应加热箱升降机构包括具有支架腔的升降支架、电机、滑台、螺杆、叉脚架、第一、第二叉脚和感应箱托板，升降支架固定在所述的机台的表面并且位于机台的长度方向的一侧，在该升降支架朝向所述中频感应加热箱一侧的内壁上固定有一对彼此纵向并行的导轨，电机固定在升降支架的顶部，滑台的一端与一对导轨中的其中一根导轨滑动配合，而另一端与一对导轨中的另一根导轨滑动配合，滑台的中部配设有一螺杆配合螺母，螺杆的一端与电机的电机轴传动连接，而螺杆的另一端与所述的螺杆配合螺母相配合，叉脚架与滑台固定，并且该叉脚架的两端各弯折有一叉脚架臂，叉脚架臂与开设在升降支架上的叉脚架臂让位槽滑动配合，并且经叉脚架臂让位槽伸展到升降支架的所述支架腔外，第一叉脚固定在一对叉脚架臂中的其中一个叉脚架臂上，而第二叉脚固定在一对叉脚架臂中的另一个叉脚架臂上，并且与第一叉脚相对应，感应箱托板的一端与第一叉脚固定，另一端与第二叉脚固定，所述的中频感应加热箱固定在感应箱托板上。

在本发明的另一个具体的实施例中，所述的电机为具有正反转功能的伺服电机；所述的第一叉脚和第二叉脚的形状均呈英文字母的L形。

在本发明的又一个具体的实施例中，在所述升降支架朝向所述中频感应加热箱的一侧的外壁上并且在对应于所述的一对叉脚架臂中的任择一个叉脚架臂上方和下方的位置各固定有一信号采集器。

在本发明的再一个具体的实施例中，所述的信号采集器为行程开关、微动开关、位置接近开关、干簧管或霍尔感应元件。

在本发明的还有一个具体的实施例中，在所述的线圈的外壁上以叠包方式叠包有绝缘耐热带。

在本发明的更而一个具体的实施例中，在所述的模具安置座内设置有耐火块。

在本发明的进而一个具体的实施例中，所述的水循环冷却机构包括水箱、水泵和水泵电机，水箱设置在所述机架的所述水循环冷却机构腔内，水泵电机与水泵传动连接，并且由水泵连同水泵电机固定在水箱的顶部，水泵的出水口通过出水管与所述线圈的一端连接，而水泵的进水口与水箱相通，水箱的回水口通过回水管与线圈的另一端连接。

在本发明的又更而一个具体的实施例中，所述的绝缘耐热带的宽度为0.5-2㎝，厚度为0.05-0.45㎜；所述叠包的叠包率为40-80%。

在本发明的又进而一个具体的实施例中，所述的绝缘耐热带为玻璃纤维胶带。

本发明提供的技术方案相对于已有技术所具有的技术效果之一，由于将中频感应加热箱设置于中频感应加热箱升降机构上，因而使中频感应加热箱由已有技术中的静态变为动态，并且使模具安置座由已有技术中的动态变为静态，从而只需由中频感应加热箱的升降而满足玻璃模具进入或退出加热状态，减少了动力装置的数量，体现了节约能源，并且运动环节显著减少而有利于提高作业效率；由于水循环冷却机构能与线圈形成循环水冷却回路，因而可以起到对线圈的良好保护；由于在使用时玻璃模具能以静态方式置于模具安置座上，因此摒弃了已有技术中的承载模具的小车，使结构更为简练。

附图说明

图1为本发明的实施例结构图。

具体实施方式

为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本发明的技术实质和有益效果，申请人将在下面以实施例的方式作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本发明方案的限制，任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本发明的技术方案范畴。

请参见图1，给出了一机架1，该机架1的几何形状并不受到图示的限制，以本实施例结构的机架1为例，在该机架1的上端构成有一台面板构造的即平伏（平整）的机台11，在该机台11上即机台11的表面固定有一模具安置座111，在使用时，向模具安置座111的腔体内放置耐火块1111，耐火块1111即为耐火砖，并且耐火块1111略以探出模具安置座111的上部。为了便于公众的理解，申请人在图中还示意了玻璃模具6，即需要预加热的玻璃模具6安放在耐火块1111上。机架1的下部即在机台11的下部构成有水循环冷却机构腔12。

给出的中频感应加热箱升降机构2的优选而非绝对限于的结构如下：包括升降支架21、电机22、滑台23、螺杆24、叉脚架25、第一、第二叉脚26、27和感应箱托板28，升降支架21固定在机台11的表面并且位于机台11的长度方向的一侧，该升降支架21具有一支架腔213，在升降支架21朝向下面还要描述的中频感应加热箱3一侧的一个壁体的内壁上，即该一个壁体朝向支架腔213的一侧固定有一对彼此纵向并行的导轨211，并且在该一个壁体上开设有一对用于使支架腔213与外界相通的彼此纵向并行的叉脚架臂让位槽212。电机22固定在电机座221上，而电机座221固定在升降支架21的顶部，该电机22为具有正反转功能的交流伺服电机，与配备在机架1一侧的电气控制箱7电气控制连接，也就是说电机22受控于电气控制箱7。滑台23的两端并且在对应于是导轨211的位置各固定有一导轨滑块232，导轨滑块232与导轨211滑动配合，而滑台23的中部配设有一螺杆配合螺母231。螺杆24的一端即上端与电机22的电机轴传动连接，中部与所述螺杆配合螺母231相配合，而下端转动地支承在升降支架21的支架腔213的底部，如果支架腔213的底部不存在底板，那么螺杆24的下端直接转动地支承在机台11上。叉脚架25用固定螺钉252与滑台23固定，该叉脚架25的两端各折弯而构成有一叉脚架臂251，也就是说，叉脚架臂251有彼此对应的一对，一对叉脚架臂251中的其中一个叉脚架臂251与前述的一对叉脚架臂让位槽212中的其中一条叉脚架臂让位槽212滑动配合并且经叉脚架臂让位槽212伸展到支架腔213外，一对叉脚架臂251中的另一个叉脚架臂251与一对叉脚架臂让位槽212中的另一条叉脚架臂让位槽212滑动配合并且经叉脚架臂让位槽212伸展到支架腔213外。第一、第二叉脚26、27的整体形状均呈英文字母的L形，其中：第一叉脚26用螺钉与一对叉脚架臂251中的其中一个叉脚架臂251固定，而第二叉脚27同样用螺钉与一对叉脚架臂251中的另一个叉脚架臂251固定。感应箱托板28的一端与第一叉脚26固定，另一端与第二叉脚27固定。下面将要描述的中频感应加热箱3固定在感应箱托板28上。

为了使滑台23向上以及向下移动的行程进行有效控制，因此本发明方案在对应于一对支脚架臂251的上方和下方的位置各以升降支架21为固定载体固定有一信号采集器214，信号采集器214由线路与前述的电气控制箱7电气连接，并且信号采集器214优选使用行程开关（本实施例即是），但也可使用微动开关、位置接近开关、干簧管或霍尔感应元件。

上面提及的中频感应加热箱3用定位螺钉32固定在前这的感应箱托板28上，当电机22的电机轴向顺时针方向转动时，带动螺杆24相应地转动，由螺杆24通过螺杆配合螺母231带动滑台23沿着一对导轨211向上移动，由于感应箱托板28固定在第一、第二叉脚26、27上，又由于第一、第二叉脚26、27固定在叉脚架25上，还由于叉脚架25固定在滑台23上并且叉脚架25的一对叉脚架臂251与叉脚架臂让位槽212滑动配合，因此在滑台23向上移动时，叉脚架25、第一、第二叉脚26、27和感应箱托板28也同时向上移动，最终由感应箱托板28携带中频感应加热箱3向上移动。当电机22的电机轴逆时针转动时，那么滑台23的运动方向与前述相反，即向下位移，直至使中频感应加热箱3下降至所要求的程度。

前述的中频感应加热箱3通过线路与电气控制箱7电气控制连接，该中频感应加热箱3的线圈31位于箱体内，也就是说中频感应加热箱3的线圈31为外置式，并且线圈31以复数个半圆重复弯曲形式而构成为具有一模具探入腔312的盘管状构造。在本实施例中，将线圈31的中部弯路曲成具有形状和大小相同的并且自上而下或称自下而上对齐的四个半圆环，半圆环的中央区域即为前述的模具探入腔312，因此线圈31的整体形状呈盘管状，线圈31的一端与第一导电板314固定连接，另一端与第二导电板315固定连接，第一、第二导电板314、315与中频感应加热箱3电连接。优选的方案还可在线圈31的两端之间设置一绝缘隔板316。

依据专业常识，图示的玻璃模具6为一副模具中的一个半模（一副模具由一对半模组合构成），从而表明前述形状的模具探入腔312（半圆形）是与半模的形状相适应的。然而如果需要对两个半模即一对玻璃模具6同时预热时，那么线圈31的模具探入腔312应当形成圆形。又，如果玻璃模具6的高度较高，那么线圈31弯曲成半圆或整圆的重复数量便相应增加，反之亦然。因此线圈31的弯曲形状并不受到图示的半圆状或称马蹄状的制约。

线圈31是中空的，即构成有中空腔311，由下面还要详述的水循环冷却机构4对其冷却，以防止由加热后的玻璃模具6上释放或称辐射的热量损及线圈31。优选地，在线圈31的外表面以叠包方式绕包绝缘耐热带313，绝缘耐热带313为玻璃纤维胶带（简称玻璃纤维带）。绝缘耐热带313的前述叠包率为40-80%，较好地为45-70%，更好地为50-60%，最好为55%，本实施例为55%。绝缘耐热带31的宽度优选为0.5-2㎝，较好地为0.8-1.8㎝，更好地为0.8-1.5㎝，最好为1㎝（本实施例择用1㎝）。绝缘耐热带313的厚度为0.05-0.45㎜，较好地为0.08-0.4㎜，更好地为0.1-0.3㎜，最好为0.2㎜，本实施例为0.2㎜。

由于前述的线圈31的模具探入腔312是与图1所示的玻璃模具6相对应的，因此当中频感应加热箱3下降时，便对应到玻璃模具6，也就是使玻璃模具6进入模具探入腔312，反之亦然。

上面提及的水循环冷却机构4包括水箱41、水泵42和水泵电机43，水箱41安装在前述机架1的水循环冷却机构腔12内，水泵电机43与水泵42传动配接，并且由水泵42连同或称携带水泵电机43用水泵固定螺钉422固定在水箱41的顶部，水泵42的出水口通过出水管421与前述线圈31的一端连接，而水泵42的进水口与水箱41的箱腔相通，水管41的回水口通过回水管411与线圈31的另一端连接，从而形成与线圈31的中空腔311的相通的水循环冷却回路。前述的水泵电机43与电气控制箱7电气控制连接。

请依然见图1，为了对玻璃模具6的加热温度实现自动控制，因此在机台11上配设有一模具温度探测机构5，该模具温度探测机构5的优选而非绝对限于的结构如下：包括立柱51、调整横杆52、悬臂杆53和红外线测温头54，立柱51以垂直状态固定在机台11的表面，并且与模具安置箱111相对应，即与图示的玻璃模具6相对应，当调整横杆52在立柱51上被调整到所需的位置时，用调整座固定螺钉5211固定，调整横杆52的另一端构成为水平悬臂端。悬臂杆53朝向调整横杆52的上端构成有移动套531，移动套531套置在调整横杆52上，并且用移动套螺钉5311固定，红外线测温头54固定在悬臂杆53的下端，并且与玻璃模具6相对应，该红外线测温头54由线路与电气控制箱7连接。

申请人结合图1描述本发明的使用，首先将需要预加热的玻璃模具6以竖直状态安放于耐火块1111上，由于此时的线圈31位于玻璃模具6的上方，也就是说中频感应加热箱升降机构2使中频感应加热箱3处于高位（线圈31对应于玻璃模具6的上方）。由操作者对电气控制箱7上的相关按钮的操作，使中频感应加热箱升降机构2的电机22反向工作，即电机22的电机轴逆时针旋转，螺杆24同例，按申请人上面的描述，中频感应加热箱3下行，下行程度直至由叉脚架臂251触及下方的信号采集器214，由该下方的信号采集器214将信号反馈给电气控制箱7，由电气控制箱7发出指令使电机22停止工作。此时，线圈31的模具探入腔312恰好对应于玻璃模具6，也就是说玻璃模具6进入模具探入腔312，即被线圈31包绕，经对电气控制箱7的操作，中频感应加热箱3工作，由线圈31而使玻璃模具6发热，即前述的以电磁涡流产生热量的形式对玻璃模具进行加热。在该过程中，水循环冷却机构4处于工作状态。玻璃模具6的温度由模具温度探测机构5的红外线测温头54测知，并将信号反馈给电气控制箱7，当测得400℃时（仅仅是例子而言），由电气控制箱7发出指令使中频感应加热箱3停止工作。同时由电气控制箱7发出指令给电机22，使电机22的电机轴作与先前相反的方向旋转，中频感应加热箱3上行，线圈31的模具探入腔312退离玻璃模具6，在上行的过程中，当叉脚架臂251触及上部的信号采集器214时，由该上部的信号采集器214将信号给电气控制箱7，电机22停止工作。此时由在线作业人员利用火钳将预加热后的玻璃模具6取离，转移给喷焊工序，同时将下一个玻璃模具6安放于耐火块1111上，重复上述过程。

在本发明的实施例中，申请人之所以未对中频感应加热箱3作过多的说明，是因为属于公知技术，例如可以重点参见上面提及的中国专利授权公告号CN201039510Y的说明书第4页至第6页。

综上所述，本发明提供的技术方案弥补了已有技术中的不足，完成了发明任务，客观体现了申请人在上面的技术效果栏中所述的技术效果。

Claims (10)

1.一种玻璃模具中频感应加热装置，其特征在于包括一机架(1)，该机架(1)的顶部构成有一机台(11)，而机台(11)的下方构成为水循环冷却机构腔(12)，并且在机台(11)的表面设置有一模具安置座(111)；一中频感应加热箱升降机构(2)，该中频感应加热箱升降机构(2)固定在所述机台(11)上；一中频感应加热箱(3)，该中频感应加热箱(3)设置在所述中频感应加热箱升降机构(2)上，随中频感应加热箱升降机构(2)的升降而升降，并且该中频感应加热箱(3)的线圈(31)位于中频感应加热箱(3)的箱体外，该线圈(31)为具有中空腔(311)的管状体，并且该线圈(31)以复数个半圆或复数个整圆的重复弯曲方式而构成为具有一模具探入腔(312)的盘管状构造，模具探入腔(312)对应于所述模具安置座(111)的上方；一水循环冷却机构(4)，该水循环冷却机构(4)设置在所述的水循环冷却机构腔(12)内，与所述线圈(31)连接，并且与所述的中空腔(311)形成水冷却循环回路。

2.根据权利要求1所述的玻璃模具中频感应加热装置，其特征在于所述的中频感应加热箱升降机构(2)包括具有支架腔(213)的升降支架(21)、电机(22)、滑台(23)、螺杆(24)、叉脚架(25)、第一、第二叉脚(26、27)和感应箱托板(28)，升降支架(21)固定在所述的机台(11)的表面并且位于机台(11)的长度方向的一侧，在该升降支架(21)朝向所述中频感应加热箱(3)一侧的内壁上固定有一对彼此纵向并行的导轨(211)，电机(22)固定在升降支架(21)的顶部，滑台(23)的一端与一对导轨(211)中的其中一根导轨(211)滑动配合，而另一端与一对导轨(211)中的另一根导轨(211)滑动配合，滑台(23)的中部配设有一螺杆配合螺母(231)，螺杆(24)的一端与电机(22)的电机轴传动连接，而螺杆(24)的另一端与所述的螺杆配合螺母(231)相配合，叉脚架(25)与滑台(23)固定，并且该叉脚架(25)的两端各弯折有一叉脚架臂(251)，叉脚架臂(251)与开设在升降支架(21)上的叉脚架臂让位槽(212)滑动配合，并且经叉脚架臂让位槽(212)伸展到升降支架(21)的所述支架腔(213)外，第一叉脚(26)固定在一对叉脚架臂(251)中的其中一个叉脚架臂(251)上，而第二叉脚(27)固定在一对叉脚架臂(251)中的另一个叉脚架臂(251)上，并且与第一叉脚(26)相对应，感应箱托板(28)的一端与第一叉脚(26)固定，另一端与第二叉脚(27)固定，所述的中频感应加热箱(3)固定在感应箱托板(28)上。

3.根据权利要求2所述的玻璃模具中频感应加热装置，其特征在于所述的电机(22)为具有正反转功能的伺服电机；所述的第一叉脚(26)和第二叉脚(27)的形状均呈英文字母的L形。

4.根据权利要求2所述的玻璃模具中频感应加热装置，其特征在于在所述升降支架(21)朝向所述中频感应加热箱(3)的一侧的外壁上并且在对应于所述的一对叉脚架臂(251)中的任择一个叉脚架臂(251)上方和下方的位置各固定有一信号采集器(214)。

5.根据权利要求4所述的玻璃模具中频感应加热装置，其特征在于所述的信号采集器(214)为行程开关、微动开关、位置接近开关、干簧管或霍尔感应元件。

6.根据权利要求1所述的玻璃模具中频感应加热装置，其特征在于在所述的线圈(31)的外壁上以叠包方式叠包有绝缘耐热带(313)。

7.根据权利要求1所述的玻璃模具中频感应加热装置，其特征在于在所述的模具安置座(111)内设置有耐火块(1111)。

8.根据权利要求1所述的玻璃模具中频感应加热装置，其特征在于所述的水循环冷却机构(4)包括水箱(41)、水泵(42)和水泵电机(43)，水箱(41)设置在所述机架(1)的所述水循环冷却机构腔(12)内，水泵电机(43)与水泵(42)传动连接，并且由水泵(42)连同水泵电机(43)固定在水箱(41)的顶部，水泵(42)的出水口通过出水管(421)与所述线圈(31)的一端连接，而水泵(42)的进水口与水箱(41)相通，水箱(41)的回水口通过回水管(411)与线圈(31)的另一端连接。

9.根据权利要求6所述的玻璃模具中频感应加热装置，其特征在于所述的绝缘耐热带(313)的宽度为0.5-2㎝，厚度为0.05-0.45㎜；所述叠包的叠包率为40-80%。

10.根据权利要求6或9所述的玻璃模具中频感应加热装置，其特征在于所述的绝缘耐热带(313)为玻璃纤维胶带。

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