CN105674748A - 一种管材加工过程中的温控选料装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管材加工过程中的温控选料装置，包括自动送料装置、中频加热炉、分选装置和控制柜，所述自动送料装置通过输送机构与中频加热炉入料口相连，所述分选装置与中频加热炉出料口相连，控制柜连接分选装置；所述自动送料装置固定板和多个顶料板组成，两顶料板间固设有两端与料斗两侧面连接的挡板，所述顶料板的顶料面为倾斜于料斗出料口的倾斜面，所述顶料板由顶料气缸驱动其上下运动，从而带动料斗内顶料面上的材料在重力作用下越过挡板有序落入输送机构；所述分选装置包括温度传感器，所述控制柜通过接收温度传感器检测的工件温度控制分选装置对中频加热炉出料口工件进行分选。本发明结构简单、能自动实现高效的精确分选。

Description

一种管材加工过程中的温控选料装置

技术领域

本发明涉及中频炉领域，具体说是一种管材加工过程中的温控选料装置。

背景技术

中频炉是一种将工频50HZ交流电转变为中频(300HZ以上至1000HZ)的电源装置，把三相工频交流电，整流后变成直流电，再把直流电变为可调节的中频电流，供给由电容和感应线圈里流过的中频交变电流，在感应圈中产生高密度的磁力线，并切割感应圈里盛放的金属材料，在金属材料中产生很大的涡流，利用电磁感应原理加热金属。由于中频炉加热胚料速度快、生产效率高、氧化脱炭少，因而得到了广泛的推广和应用。随着非调质钢的运用，对圆钢坯料加热温度的控制要求也越来越高，而感应加热时受电网、电压、推料、节拍等因素的影响，坯料温度波动很难控制。坯料的温度分选可剔除不符合温度要求的坯料，防止流入下一道工序。现有技术中，加热后的坯料温度通常是通过工人目测来确定，然后再由工人将不符合温度要求的坯料筛选出，由于是通过工人目测后根据经验来确定温度，工人判定的温度可能与工件实际温度出入较大，另外，由于人工进行分选，存在不合格加热温度的工件流转至后续工序的现象，无法实现精确控制；而且目前在锻造行业中为中频炉和高频炉送料采用人工配料，并要将材料排放整齐以后采用气缸推送配料方式，并且行业内的其它上料及送料时甚至会出现上料过程中供应不及时出现断料，卡料现象，而且这种方式不仅比较耗时，还需专门安排人员进行实时跟踪操作，浪费人力且极不方便。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种结构简单、精确分选、能实现高效自动送料的管材加工过程中的温控选料装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种管材加工过程中的温控选料装置，包括自动送料装置、中频加热炉、分选装置和控制柜，所述自动送料装置通过输送机构与中频加热炉入料口相连，所述分选装置与中频加热炉出料口相连，控制柜连接分选装置；

所述自动送料装置包括料斗，所述料斗包括料斗底板，所述料斗底板由固定板和多个顶料板组成，两顶料板间固设有两端与料斗两侧面连接的挡板，所述顶料板的顶料面为倾斜于料斗出料口的倾斜面，所述顶料板由顶料气缸驱动其上下运动，从而带动料斗内顶料面上的材料在重力作用下越过挡板有序落入输送机构；

所述分选装置包括温度传感器，所述控制柜通过接收温度传感器检测的工件温度控制分选装置对中频加热炉出料口工件进行分选，所述分选装置包括分选板和驱动分选板对中频加热炉出料口工件进行分选的分选气缸，所述分选板包括主分选板，主分选板可绕设置在中频加热炉与控制柜间的连接轴转动，实现对中频加热炉出料口工件的分选。

所述发明利用温度传感器检测工件温度然后经过控制柜控制进行分选，实现了所述温控选料装置的自动化，解决了人工存在不合格温度工件流转至后续工序的现象，实现了精确控制，所述分选气缸的设置可为分选板的运动提供动力，主分选板绕设置在中频加热炉与控制柜间的连接轴转动，有利于主分选板转向不同的方位时，实现不同的分选；所述自动送料装置中顶料板的顶料面设为一定的角度倾斜状，有利于材料在顶料板往上顶时，可以带动摆放乱序的材料在顶料倾斜面的重力作用下，横向滑下至料斗出料口，尽量使材料摆放整齐；所述挡板的设置有利于将还没顶的材料与已经顶完摆放整齐的材料隔开；而且其顶料面的倾斜角度的设置有利于顶料面上的材料在重力作用下往下落，而解决了一般的顶料装置需要用电机带动其震动才使材料可以落入下来的问题，整个自动送料装置可实现送料的持续性和自动化，节省人力，提高效率，而且，多个顶料板和挡板的设置有利于材料全部摆放整齐，解决了一个顶料板和一个挡板可能导致的部分材料经一次顶料后还不能摆放整齐的问题。

作为优选，所述输送机构包括首端与自动送料装置出料口连接的传送链条和尾端伸入中频加热炉内的入炉槽，所述传送链条的尾端与入炉槽的首端并排交接，且传送链条的尾端设有一可将工件纵向推至入炉槽的传送链条推料气缸，所述入炉槽的首端设有一可将工件横向推至中频加热炉的入炉推料气缸，传送链条可以将经过自动送料装置后摆放整齐的工件推送到中频加热炉的入炉槽内，所述传送链条推送气缸和入炉推料气缸的设置可以为工件的移位提供动力。

作为优选，所述自动送料装置设有三个顶料板和二个挡板，所述顶料板分为第一顶料板、第二顶料板、第三顶料板，所述挡板分为第一挡板和第二挡板，所述第一顶料板一端与固定板连接，另一端连接第一挡板，所述第一挡板和第二挡板间设有第二顶料板，所述第三顶料板一端与第二挡板连接，另一端连接传送链条，且所述第一顶料板、第二顶料板、第三顶料板均与顶料气缸活塞杆相连；经多次研究和多次实践，结果表明，所述自动送料装置设置三个顶料板和二个挡板，所述材料经过三次顶料后，几乎可以零误差的把料斗内的材料摆放整齐。

作为优选，所述第一顶料板、第二顶料板、第三顶料板的高度由低至高设置，所述第二挡板的高度高于第一挡板的高度，所述第一挡板、第二挡板的顶面为倾斜于料斗出料口的倾斜面，所述设置可以使工件材料达到最好的排列效果，挡板也设置了类似于顶料板顶料面的倾斜面，有利于第一顶料板上的工件配合落入挡板后再落入第二顶料板。

作为优选，所述主分选板下方位于中频加热炉一侧设有合格分选料框，所述分选装置还包括一端设置在主分选板下的高低温分选板，位于中频加热炉所述另一侧的所述高低温分选板另一端设有高温分选料框和低温分选料框，所述合格分选料框的设置可以盛放从主分选板上分选输出的合格工件，所述高低温分选板的设置有利于将中频加热炉出料口的不合格工件分类，有利于操作人员观察温度过高的工件和温度过低的工件的个数，有了对比后方便中频加热炉的进一步改进，所述高温分选料框和低温分选料框则可以分类盛放高低温不合格工件。

作为优选，所述分选气缸分为主分选气缸和高低温分选气缸，所述主分选板连接主分选气缸，高低温分选板连接高低温分选气缸，气缸作为驱动装置，驱动力大，能将最高的效率和最大的驱动力提供给所述分选装置。

作为优选，所述控制柜设置有PLC控制程序控制所述自动送料装置进行乱料整理，且可以控制顶料气缸、传送链条推料气缸、入炉推料气缸、主分选气缸、高低温分选气缸的正常运作，所述控制柜的设置有利于对所述管材加工过程中的温控选料装置进行控制与调控。

附图说明

图1是本发明一种优选方式的结构示意图；

图2是本发明中自动送料装置的顶料板为回位状态时，处于下支点位置的剖面图；

图3是本发明中自动送料装置的顶料板为顶出状态时，处于上支点位置的剖面图；

图4是本发明中频加热炉出料口的工件温度在合格范围内分选装置工作状态右视图；

图5是本发明中频加热炉出料口的工件温度为不合格的低温工件时分选装置工作状态右视图；

图6是本发明中频加热炉出料口的工件温度为不合格的高温工件时分选装置工作状态右视图。

具体实施方式

下面将结合图1至图6详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

一种管材加工过程中的温控选料装置，包括自动送料装置52、中频加热炉7、分选装置51和控制柜1，所述自动送料装置52通过输送机构与中频加热炉7入料口相连，所述分选装置51与中频加热炉7出料口相连，控制柜1连接分选装置51；

所述自动送料装置52包括料斗，所述料斗包括料斗底板，所述料斗底板由固定板15和多个顶料板组成，两顶料板间固设有两端与料斗两侧面连接的挡板，所述顶料板的顶料面为倾斜于料斗出料口的倾斜面，所述顶料板由顶料气缸14驱动其上下运动，从而带动料斗内顶料面上的材料在重力作用下越过挡板有序落入输送机构；

所述分选装置51包括温度传感器2，所述控制柜1通过接收温度传感器2检测的工件温度控制分选装置对中频加热炉7出料口工件进行分选，所述分选装置51包括分选板和驱动分选板对中频加热炉出料口工件进行分选的分选气缸，所述分选板包括主分选板4，主分选板4可绕设置在中频加热炉7与控制柜2间的连接轴3转动，实现对中频加热炉7出料口工件的分选。

所述输送机构包括首端与自动送料装置52出料口连接的传送链条53和尾端伸入中频加热炉7内的入炉槽54，所述传送链条53的尾端与入炉槽54的首端并排交接，且传送链条53的尾端设有一可将工件纵向推至入炉槽54的传送链条推料气缸43，所述入炉槽54的首端设有一可将工件横向推至中频加热炉7的入炉推料气缸42；

所述自动送料装置52设有三个顶料板和二个挡板，所述顶料板分为第一顶料板21、第二顶料板22、第三顶料板23，所述挡板分为第一挡板31和第二挡板32，所述第一顶料板21一端与固定板1连接，另一端连接第一挡板31，所述第一挡板31和第二挡板32间设有第二顶料板22，所述第三顶料板23一端与第二挡板32连接，另一端连接料斗出料口传送链条53，且所述第一顶料板21、第二顶料板22、第三顶料板23均与顶料气缸活塞杆41相连；需要说明的是，第一顶料板21与第一顶料杆连接，第二顶料板22与第二顶料杆连接，第三顶料板23与第三顶料杆连接，所述第一顶料杆、第二顶料杆、第三顶料杆均连接至顶料气缸活塞杆41；

所述第一顶料板21、第二顶料板22、第三顶料板23的高度由低至高设置，所述第二挡板32的高度高于第一挡板31的高度，所述第一挡板31、第二挡板32的顶面为倾斜于料斗出料口的倾斜面；所述挡板的高度高于材料长度；

所述主分选板4下方位于中频加热炉7一侧设有合格分选料框11；所述分选装置还包括一端设置在主分选板4下的高低温分选板6，位于中频加热炉7所述另一侧的所述高低温分选板6另一端设有高温分选料框8和低温分选料框9；所述分选气缸分为主分选气缸5和高低温分选气缸10，所述主分选板4连接主分选气缸5，高低温分选板6连接高低温分选气缸10；所述主分选板4和高低温分选板6的侧边均设有挡板；

所述控制柜1设置有PLC控制程序控制所述自动送料装置进行乱料整理，且可以控制顶料气缸14、传送链条推料气缸43、入炉推料气缸42、主分选气缸5、高低温分选气缸10的正常运作。

该管材加工过程中的温控选料装置的工作原理为：乱序的工件经自动送料装置52有序摆放整齐，所摆放整齐的工件经输送机构输送至中频加热炉7，工件经中频加热炉7加热后，温度传感器2会检测加热后经中频加热炉7出料口出来的工件温度，所述温度信号会传送给控制柜1，控制柜1再根据此温度信号控制分选装置51对中频加热炉7出料口工件进行分选。

在工作工程中，将多个材料一齐倒入自动送料装置的料斗内，顶料气缸活塞杆41伸长时，所述自动送料装置52为初始回位状态，此时，顶料板处于下支点位置，材料落入料斗内的固定板1和第一顶料板21上，第一顶料板21的高度低于第一挡板31的高度，启动顶料气缸4，顶料气缸活塞杆41第一次回缩，带动第一顶料杆21、第二顶料杆22、第三顶料杆23同时往上顶，顶料板处于上支点位置，也就带动第一顶料板21上的材料同时往上顶，当其顶出位置高于第一挡板31时，所述第一顶料板21顶料面上的材料在其倾斜面上借住重力作用往下落，落入第一挡板31顶面，此时，顶料气缸活塞杆41迅速复位伸长，此时，第二顶料板22的高度低于第一挡板31的高度，在重力作用下，第一挡板31上的材料落入第二顶料板22，顶料气缸4继续运作，顶料气缸活塞杆41第二次回缩，将第二顶料板22顶出到高于第二挡板32的高度，已落入第二顶料板22上的材料在重力作用下落入第二挡板32，此时，顶料气缸活塞杆41第二次迅速复位伸长，然后，顶料气缸活塞杆41第三次回缩，使第三顶料板23的高度低于第二挡板32的高度，从而使已落入第二挡板32的材料落入到第三顶料板23上，当顶料气缸4第三次运行时，其活塞杆41带动第三顶料板23往上顶，从而使材料落入料斗出料口，一个工件材料经过三次顶出动作，已完全有序摆放整齐，几乎可以零误差的摆放整齐送至下一工序。料斗内的多个工件材料按照以上顶出动作一次循环即可将料斗内的工件材料摆放整齐；然后，所述料斗出料口摆放整齐的工件进入传送链条53，随着传送链条53的运转往中频加热炉7推送，当推送至与中频加热炉7的入炉槽54交接的位置时，传送链条推料气缸43开始运作，将工件纵向推至入炉槽54内，入炉槽54内的工件再经过入炉推料气缸42推至中频加热炉7内进行加热。

同时，所述管材加工过程中的温控选料装置在工作前，已在所述控制柜1设置好工件的合格温度数值范围，当中频加热炉7出料口的工件温度在950°C-1000°C时，此工件为合格工件；当中频加热炉7出料口的工件温度小于950°C或者大于1000°C时，此工件为不合格工件；且小于950°C为低温工件，大于1000°C为高温工件，需要说明的是，分选料框分为合格分选料框和不合格分选料框，合格分选料框设置于中频加热炉所述一侧，不合格分选料框设置于中频加热炉所述另一侧，所述不合格分选料框分为高温分选料框和低温分选料框，所述低温分选料框位于靠近主分选板一侧，高温分选料框与所述低温分选料并列设置且位于所述主分选板一侧。

经中频加热炉加热后，当中频加热炉7出料口的工件温度在合格范围内时，主分选气缸5不工作，主分选板4向合格分选料框11一侧倾斜，合格工件在重力作用下经主分选板4落入合格分选料框11；当中频加热炉7出料口的工件温度不在合格范围内时，即小于950°C或者大于1000°C时，主分选气缸5工作，驱动主分选气缸5的活塞杆顶住主分选板4连接所述活塞杆的一端往上顶，在所述连接轴3的支撑下，所述主分选板4另一端相应转换90度往下倾斜，此时，所述主分选板4呈倾斜于不合格分选料框的状态；此时，中频加热炉出料口的工件不合格品改变了落料方向，落入中频加热炉所述另一侧的不合格分选料框；具体来说，当温度传感器感应到中频加热炉出料口的工件温度小于950°C时，所述高低温分选气缸10不工作，不合格的低温工件落入低温分选料框9；当温度传感器2感应到中频加热炉出料口的工件温度大于1000°C时，所述高低温分选气缸10工作，所述高低温分选气缸10驱动其活塞杆往上顶，带动高低温分选板6所述另一端抬高，使其不合格的高温工件落入高温分选料框8。

所述发明中，所述顶料气缸活塞杆14由中频炉控制柜设置顶出节拍，使所述自动送料装置在有效将材料摆放整齐的前提下，最大限度的节省时间，提高工作效率；所述温度传感器2可用红外线传感器代替。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种管材加工过程中的温控选料装置，其特征在于：包括自动送料装置（52）、中频加热炉（7）、分选装置（51）和控制柜（1），所述自动送料装置（52）通过输送机构与中频加热炉（7）入料口相连，所述分选装置（51）与中频加热炉（7）出料口相连，控制柜（1）连接分选装置（51）；

所述自动送料装置（52）包括料斗，所述料斗包括料斗底板，所述料斗底板由固定板（15）和多个顶料板组成，两顶料板间固设有两端与料斗两侧面连接的挡板，所述顶料板的顶料面为倾斜于料斗出料口的倾斜面，所述顶料板由顶料气缸（14）驱动其上下运动，从而带动料斗内顶料面上的材料在重力作用下越过挡板有序落入输送机构；

所述分选装置（51）包括温度传感器（2），所述控制柜（1）通过接收温度传感器（2）检测的工件温度控制分选装置（51）对中频加热炉（7）出料口工件进行分选，所述分选装置（51）包括分选板和驱动分选板对中频加热炉出料口工件进行分选的分选气缸，所述分选板包括主分选板（4），主分选板（4）可绕设置在中频加热炉（7）与控制柜（1）间的连接轴（3）转动，实现对中频加热炉（7）出料口工件的分选。

2.根据权利要求1所述管材加工过程中的温控选料装置，其特征在于：所述输送机构包括首端与自动送料装置（52）出料口连接的传送链条（53）和尾端伸入中频加热炉（7）内的入炉槽（54），所述传送链条（53）的尾端与入炉槽（54）的首端并排交接，且传送链条（53）的尾端设有一可将工件纵向推至入炉槽（54）的传送链条推料气缸（43），所述入炉槽（54）的首端设有一可将工件横向推至中频加热炉（7）的入炉推料气缸（42）。

3.根据权利要求2所述管材加工过程中的温控选料装置，其特征在于：所述自动送料装置（52）设有三个顶料板和二个挡板，所述顶料板分为第一顶料板（21）、第二顶料板（22）、第三顶料板（23），所述挡板分为第一挡板（31）和第二挡板（32），所述第一顶料板（21）一端与固定板（15）连接，另一端连接第一挡板（31），所述第一挡板（31）和第二挡板（32）间设有第二顶料板（22），所述第三顶料板（23）一端与第二挡板（32）连接，另一端连接传送链条（53），且所述第一顶料板（21）、第二顶料板（22）、第三顶料板（23）均与顶料气缸活塞杆（41）相连。

4.根据权利要求3所述管材加工过程中的温控选料装置，其特征在于：所述第一顶料板（21）、第二顶料板（22）、第三顶料板（23）的高度由低至高设置，所述第二挡板（32）的高度高于第一挡板（31）的高度，所述第一挡板（31）、第二挡板（32）的顶面为倾斜于料斗出料口的倾斜面。

5.根据权利要求1或4所述管材加工过程中的温控选料装置，其特征在于：所述主分选板（4）下方位于中频加热炉（7）一侧设有合格分选料框（11），所述分选装置还包括一端设置在主分选板（4）下的高低温分选板（6），位于中频加热炉（7）所述另一侧的所述高低温分选板（6）另一端设有高温分选料框（8）和低温分选料框（9）。

6.根据权利要求5所述管材加工过程中的温控选料装置，其特征在于：所述分选气缸分为主分选气缸（5）和高低温分选气缸（10），所述主分选板（4）连接主分选气缸（5），高低温分选板（6）连接高低温分选气缸（10）。

7.根据权利要求6所述管材加工过程中的温控选料装置，其特征在于：所述控制柜（1）设置有PLC控制程序控制所述自动送料装置进行乱料整理，且可以控制顶料气缸（14）、传送链条推料气缸（43）、入炉推料气缸（42）、主分选气缸（5）、高低温分选气缸（10）的正常运作。