CN109451614A - 一种可独立分组变功率非接触式镶件加热装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可独立分组变功率非接触式镶件加热装置及方法。该装置包括控制柜、中频加热机、操作台、传输组件及加温组件，控制柜包括柜体及布置在柜内的控制系统，中频加热机包括主机、副机、副机支架和加热线圈，操作台安装在副机支架上并且与控制系统电连接，传输组件固定安装在柜体上表面上，具有位于加热线圈正下方的加热位置和在副机支架外的上下料位置，加温组件可滑动地安装在传输组件上，加温组件包括多个镶件托盘、多个镶件托盘升降机构、多个温度传感器和多个温度传感器升降机构，控制系统根据温度传感器测得的温度控制镶件托盘升降机构动作和主机的输出功率，以将装载在镶件托盘中的镶件独立分组变功率加热至所需温度。

Description

一种可独立分组变功率非接触式镶件加热装置及方法
技术领域
本发明涉及注塑领域，具体地涉及一种可独立分组变功率非接触式镶件加热装置及方法。
背景技术
目前大部分的非接触加热技术，都是通过线圈在交变电流的作用下，产生高密度的磁力线，并切割感应圈里盛放的金属镶件，产生涡流，是一种将电能转化为热能的装置；目前中频加热设备是工业应用比较广泛；中频加热设备主要是通过线圈包裹目标体,依据中频主机本身的设定的功率，以恒定的功率对目标体进行加热。
现有技术的加热设备由于是以恒定功率加热，目标体进入时，初始温度(T0)不是固定不变的，其温度会受到加热区域外温度的影响导致加热到目标温度后，实测温度与目标温度有差异；同时由于目标体是由多个独立的个体组成，各个独立个体的初始温度(T0)有不确定的差异，目标体中个体的温差也有比较大的影响，且暂时还没有比较有效方式去完全消除。
发明内容
本发明旨在提供一种可独立分组变功率非接触式镶件加热装置及方法，以解决上述问题。为此，本发明采用的具体技术方案如下：
根据本发明的一方面，提供了一种可独立分组变功率非接触式镶件加热装置，其特征在于，包括：控制柜、中频加热机、操作台、传输组件及加温组件，所述控制柜包括柜体及布置在柜内的控制系统，所述中频加热机包括主机、副机、副机支架和加热线圈，所述主机安装在柜体内，所述副机支架固定安装在所述柜体上表面上，所述副机安装在所述副机支架的上表面上，所述加热线圈与所述副机电连接并悬空在所述副机支架内，所述操作台安装在所述副机支架上并且与控制系统电连接，所述传输组件固定安装在所述柜体上表面上，具有位于所述加热线圈正下方的加热位置和在所述副机支架外的上下料位置，所述加温组件可滑动地安装在所述传输组件上，以能在加热位置和上下料位置之间移动，所述加温组件包括多个镶件托盘、多个镶件托盘升降机构、多个温度传感器和多个温度传感器升降机构，所述镶件托盘升降机构与所述镶件托盘一一对应，以使所述镶件托盘能单独升降，进而使装载在镶件托盘中的镶件能被所述加热线圈加热，所述温度传感器安装在所述温度传感器升降机构，用于测量镶件托盘中的镶件的温度，所述控制系统根据所述温度传感器测得的温度控制所述镶件托盘升降机构动作和所述主机的输出功率，以将装载在镶件托盘中的镶件独立分组变功率加热至所需温度。
进一步地，所述镶件托盘升降机构和所述温度传感器升降机构为气动或电动升降机构。
进一步地，所述加温组件包括四个镶件托盘、四个镶件托盘升降机构、八个温度传感器和八个温度传感器升降机构，每个镶件托盘装载两个镶件。
进一步地，所述操作台设有显示屏和操作按钮，所述显示屏具有人机交互界面。
本发明还提供了一种可独立分组变功率非接触式镶件加热方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、提供如上所述的可独立分组变功率非接触式镶件加热装置；
S2、将镶件装载在加温组件的镶件托盘中，并将加温组件从上下料位置移动至加热位置；
S3、温度传感器检测镶件托盘中的所有镶件的温度并传送至控制系统；
S4、所述控制系统根据所述温度传感器测得的温度控制所述镶件托盘升降机构动作和所述主机的输出功率，以将装载在镶件托盘中的镶件独立分组变功率加热至所需温度。
进一步地，步骤S4的具体过程是，控制系统实时监控所有镶件的温度，镶件托盘顶升机构先将镶件温度最低的镶件托盘单独顶升加热，当该镶件温度接近次低镶件温度时，再将该次低镶件温度的镶件托盘单独顶升加热；依此类推，从低到高依次将镶件托盘单独顶升加热，以将所有镶件均加热至所需温度；在加热过程中，主机的输出功率根据镶件温度实时调节。
更进一步地，主机的输出功率根据镶件温度实时调节的具体过程是，将初始温度与目标温度之间分成多个不同的温度区间，每个温度区间采用不同的加热功率，并且温度越高的温度区间对应的加热功率越大，控制系统根据温度传感器测得的镶件温度所处的温度区间选择与之对应的加热功率作为主机的输出功率。
又更进一步地，初始温度为30度，目标温度为80度，每10度为一个温度区间。
本发明采用上述技术方案，具有的有益效果是：本发明能够对镶件进行独立分组变功率加热，从而克服了同一批镶件中的初始温度差异带来的不利影响，确保同一批镶件被加热至大致相同温度。
附图说明
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
图1是本发明的可独立分组变功率非接触式镶件加热装置的立体示意图，其中加温组件处于上下料位置；
图2是本发明的可独立分组变功率非接触式镶件加热装置的另一立体示意图，其中加温组件处于加热位置；
图3是图1和2所示的可独立分组变功率非接触式镶件加热装置中的加温组件的立体示意图；
图4是现有技术与本发明的加热功率对比图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1至3所示，根据本发明的一方面，提供了一种可独立分组变功率非接触式镶件加热装置。该装置可包括控制柜、中频加热机2、操作台3、传输组件4及加温组件5等。控制柜包括柜体1及布置在柜内的控制系统(未示出)。在一具体实施例中，控制系统可以是基于PLC的控制系统，包括PLC控制器、IO卡及辅助电子器件等。其具体配置为本领域技术人员所熟知，这里不再进一步描述。
中频加热机2可包括主机(未示出)、副机21、副机支架22和加热线圈23等，用于对待加热物体(镶件)进行非接触式加热。所述主机安装在柜体1内并与控制系统电连接，以能够对所述主机的运行进行控制，例如，调节其输出功率等。副机支架21固定安装在柜体1上表面上。副机支架21与柜体1形成一个仅具有一个待加热物体进出的开口的矩形体空间，以防止工作人员在中频加热机工作时被意外烫伤。副机21安装在副机支架22的上表面上，加热线圈23与副机21电连接并悬空在副机支架22(具体地，矩形体空间)内。
操作台3安装在副机支架22上并且与控制系统电连接，用于对中频加热机2、传输组件4及加温组件5等进行操作。在所示实施例中，操作台3设有显示屏31和操作按钮32等。显示屏31具有人机交互界面，用于显示操作信息及状态信息。显示屏31可以是触摸屏。操作按钮32可包括开关按钮及调节按钮等。
传输组件4固定安装在所述柜体1的上表面上，具有位于所述加热线圈23正下方的加热位置41和在所述副机支架(具体地，矩形体空间)外的上下料位置42。传输组件4用于使加温组件在加热位置和上下料位置之间移动。输组件4通常包括滑轨和滑块，其结构为本领域技术人员所熟知，这里不再描述。
加温组件5可滑动地安装在传输组件4上，以能在加热位置和上下料位置之间移动。加温组件5可包括多个镶件托盘51、多个镶件托盘升降机构52、多个温度传感器53及多个温度传感器升降机构54等。在一个具实例中，加温组件5可包括四个镶件托盘51、四个镶件托盘升降机构52、八个温度传感器53和八个温度传感器升降机构54，每个镶件托盘51装载两个镶件。镶件托盘升降机构52与镶件托盘一一对应。因此，镶件托盘升降机构52单独升降各个镶件托盘51，以使装载在镶件托盘51中的镶件能被加热线圈23加热。温度传感器53与镶件托盘51中的镶件一一对应，用于测量相应镶件的温度。温度传感器升降机构54与温度传感器53一一对应，用于单独升降相应温度传感器53，以一方面确保温度传感器53能够准确测量镶件的温度，另一方面不会被撞坏。镶件托盘升降机构52和温度传感器升降机构54可以是气动升降机构或电动升降机构等。
所述控制系统可以根据所述温度传感器53测得的温度控制镶件托盘升降机构52、温度传感器升降机构54的动作和所述主机的输出功率，以将装载在镶件托盘中的镶件独立分组变功率加热至所需温度。具体地，控制系统实时监控所有镶件的温度，镶件托盘顶升机构先将镶件温度最低的镶件托盘单独顶升加热，当该镶件温度接近次低镶件温度时，再将该次低镶件温度的镶件托盘单独顶升加热；依此类推，从低到高依次将镶件托盘单独顶升加热，以将所有镶件均加热至所需温度；在加热过程中，主机的输出功率根据镶件温度实时调节。
优选地，主机的输出功率根据镶件温度实时调节的具体过程是，将初始温度T0与目标温度Tt之间分成多个不同的温度区间，每个温度区间采用不同的加热功率，并且温度越高的温度区间对应的加热功率越大；控制系统根据温度传感器测得的镶件温度所处的温度区间选择与之对应的加热功率作为主机的输出功率。图4示出了现有技术与本发明的加热功率对比。
在一具体实施例中，初始温度T0为30度，目标温度Tt为80度，每10度为一个温度区间，如表1所示。
表1温度区间与加热功率对比图
温度区间(℃) 30-40 40-50 50-60 60-70 70-80 80
加热功率 P1 P2 P3 P4 P5 P6
本发明采用上述技术方案，具有的有益效果是：本发明能够对镶件进行独立分组变功率加热，从而克服了同一批镶件中的初始温度差异带来的不利影响，确保同一批镶件被加热至相同温度。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种可独立分组变功率非接触式镶件加热装置，其特征在于，包括：控制柜、中频加热机、操作台、传输组件及加温组件，所述控制柜包括柜体及布置在柜内的控制系统，所述中频加热机包括主机、副机、副机支架和加热线圈，所述主机安装在柜体内，所述副机支架固定安装在所述柜体上表面上，所述副机安装在所述副机支架的上表面上，所述加热线圈与所述副机电连接并悬空在所述副机支架内，所述操作台安装在所述副机支架上并且与控制系统电连接，所述传输组件固定安装在所述柜体上表面上，具有位于所述加热线圈正下方的加热位置和在所述副机支架外的上下料位置，所述加温组件可滑动地安装在所述传输组件上，以能在加热位置和上下料位置之间移动，所述加温组件包括多个镶件托盘、多个镶件托盘升降机构、多个温度传感器和多个温度传感器升降机构，所述镶件托盘升降机构与所述镶件托盘一一对应，以使所述镶件托盘能单独升降，进而使装载在镶件托盘中的镶件能被所述加热线圈加热，所述温度传感器安装在所述温度传感器升降机构，用于测量镶件托盘中的镶件的温度，所述控制系统根据所述温度传感器测得的温度控制所述镶件托盘升降机构、温度传感器升降机构的动作和所述主机的输出功率，以将装载在镶件托盘中的镶件独立分组变功率加热至所需温度。
2.如权利要求1所述的可独立分组变功率非接触式镶件加热装置，其特征在于，所述镶件托盘升降机构和所述温度传感器升降机构为气动或电动升降机构。
3.如权利要求1所述的可独立分组变功率非接触式镶件加热装置，其特征在于，所述加温组件包括四个镶件托盘、四个镶件托盘升降机构、八个温度传感器和八个温度传感器升降机构，每个镶件托盘装载两个镶件。
4.如权利要求1所述的可独立分组变功率非接触式镶件加热装置，其特征在于，所述操作台设有显示屏和操作按钮，所述显示屏具有人机交互界面。
5.一种可独立分组变功率非接触式镶件加热方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、提供如权利要求1至4中的任一项所述的可独立分组变功率非接触式镶件加热装置；
S2、将镶件装载在加温组件的镶件托盘中，并将加温组件从上下料位置移动至加热位置；
S3、温度传感器检测镶件托盘中的所有镶件的温度并传送至控制系统；
S4、所述控制系统根据所述温度传感器测得的温度控制所述镶件托盘升降机构动作和所述主机的输出功率，以将装载在镶件托盘中的镶件独立分组变功率加热至所需温度。
6.如权利要求5所述的可独立分组变功率非接触式镶件加热方法，其特征在于，步骤S4的具体过程是，控制系统实时监控所有镶件的温度，镶件托盘顶升机构先将镶件温度最低的镶件托盘单独顶升加热，当该镶件温度接近次低镶件温度时，再将该次低镶件温度的镶件托盘单独顶升加热；依此类推，从低到高依次将镶件托盘单独顶升加热，以将所有镶件均加热至所需温度；在加热过程中，主机的输出功率根据镶件温度实时调节。
7.如权利要求6所述的可独立分组变功率非接触式镶件加热方法，其特征在于，主机的输出功率根据镶件温度实时调节的具体过程是，将初始温度与目标温度之间分成多个不同的温度区间，每个温度区间采用不同的加热功率，并且温度越高的温度区间对应的加热功率越大，控制系统根据温度传感器测得的镶件温度所处的温度区间选择与之对应的加热功率作为主机的输出功率。
8.如权利要求7所述的可独立分组变功率非接触式镶件加热方法，其特征在于，初始温度为30度，目标温度为80度，每10度为一个温度区间。
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