CN109640425A - 自动化双头感应加热设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电磁感应加热技术领域，尤其是涉及一种自动化双头感应加热设备，包括底座，底座上设有固定架，固定架两侧均设有移动架，两个移动架上均设有感应炉，钢板的两端分别插于两个感应炉内，所述固定架的两端分别固定有第一水平导轨、第二水平导轨，第一水平导轨上滑动配合有第一安装座，第二水平导轨上滑动配合有第二安装座，第一安装座与第二安装座通过连杆固定连接，固定架上设有驱动第一安装座运动的驱动装置；本发明具有可同时自动加热钢板两端的优点。利用行程开关感应钢板是否到位，然后自动控制测温仪测温、自动控制机械手抓取钢板、自动控制钢板的走/停，提高了加热钢板的自动化程度，减少了人工。

Description

自动化双头感应加热设备

技术领域

本发明涉及电磁感应加热技术领域，尤其是涉及一种自动化双头感应加热设备。

背景技术

电磁感应加热的原理是感应加热电源产生的交变电流通过感应器（即线圈产生交变磁场，导磁性物体置于其中切割交变磁力线，从而在物体内部产生交变的电流（即涡流），涡流使物体内部的原子高速无规则运动，原子互相碰撞、摩擦而产生热能，从而起到加热物品的效果。电磁感应加热是把电能转化为磁能，使被加热导磁性物体感应到磁能而发热的一种加热方式，这种方式从根本上解决了电热片、电热圈等电阻式加热器通过热传导方式加热的效率低下问题。

感应炉广泛用于钢板端部的加热处理，如图9所示，传统加热方式是工人用手将钢板100插入感应炉6内，加热至要求的温度后将钢板100从感应炉6中抽出，这种加热方式只适合给钢板的一端加热，不能满足同时给钢板两端加热的加工需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动化双头感应加热设备，其具有可同时自动加热钢板两端的优点。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种自动化双头感应加热设备，包括底座，底座上设有固定架，固定架两侧均设有移动架，两个移动架上均设有感应炉，钢板的两端分别插于两个感应炉内，其特征在于：

所述固定架的两端分别固定有第一水平导轨、第二水平导轨，第一水平导轨上滑动配合有第一安装座，第二水平导轨上滑动配合有第二安装座，第一安装座与第二安装座通过连杆固定连接，固定架上设有驱动第一安装座运动的驱动装置；

第一安装座和第二安装座上均固定有第一竖直导轨、第一齿轮，两个第一齿轮通过第一直齿条连接，第一安装座上设有用于推拉第一直齿条的气缸，第一直齿条平行于第一水平导轨、第二水平导轨，第一直齿条上固定有两个竖板，两个第一竖直导轨上均竖直滑动配合有双耳座，双耳座上枢接有第一滚轮，两个竖板分别与两个双耳座通过第一滚轮连接，竖板上倾斜设有腰型孔，第一滚轮与腰型孔滚动配合；

双耳座顶部固定地托有第一水平杆，第一水平杆与第一直齿条平行，第一水平杆的上表面竖直且等距地固定有若干定位销，定位销用于插入钢板中央的通孔内；

第二安装座上枢接有气弹簧和挡料板，挡料板用于挡钢板，挡料板上设有水平轴，气弹簧的伸缩杆与水平轴枢接，气弹簧内设有行程开关；

两个第一齿轮的中轴线上均固定有第一转轴，移动架上水平滑动配合有第一滑动架，两个第一转轴均贯穿第一滑动架并固定第二齿轮，第一滑动架上竖直滑动配合有第二滑动架，第二滑动架上竖直固定有第二直齿条，第二直齿条与第二齿轮啮合，第二滑动架顶部固定地托有第二水平杆，第二水平杆与第一水平杆平行，第二水平杆的上表面等距地固定有若干第一隔板，钢板位于相邻两块第一隔板之间；

固定架上设有第三齿轮，第一安装座上水平固定有第三直齿条，第三直齿条与第三齿轮啮合，第一滑动架上水平固定有第四直齿条，第三齿轮的中轴线上固定有第二转轴，第二转轴贯穿移动架并固定第四齿轮，第四齿轮与第四直齿条啮合；

感应炉上表面设有直通炉膛的测温孔；测温孔正上方设有测温仪，还包括用于抓取钢板的机械手。

通过采用上述技术方案，通过驱动装置驱动第一安装座、第二安装座、第一直齿条整体做水平往复运动，竖板在腰型孔和第一滚轮的配合作用下做竖直往复运动，从而使第一水平杆做升降运动。第一安装座和第三直齿条整体做水平往复运动时，第三直齿条带动第三齿轮旋转，旋转的第三齿轮带动第四直齿条、第一滑动架、第二滑动架、第二水平杆整体做水平往复运动。气缸推拉第一直齿条使两个第一齿轮旋转，第一齿轮通过第一转轴带动第二齿轮旋转，旋转的第二齿轮带动第二水平杆升降。

综上，气缸驱动第二水平杆上升，驱动装置驱动第一水平杆下降（定位销脱离钢板）、驱动第二水平杆前进，完成第二水平杆托住并向前推所有钢板前进一个单位距离（一块钢板的宽度）的动作；而后气缸驱动第二水平杆下降，同时驱动装置驱动第一水平杆上升（定位销插入钢板）、驱动第二水平杆后退，完成第二水平杆复位的动作。因此在驱动装置和气缸不断地重复动作的过程中，若干块钢板得以不断向前移动，挨个地于感应炉中加热。

当最前端的钢板压到挡料板时，气弹簧的伸缩杆行程会发生变化，气弹簧内的行程开关感应到伸缩杆的位置变化，并发送信号给控制器，控制器命令测温仪启动并测量钢板两端的温度，未达到设定温度时就等待达到设定温度，达到设定温度时测温仪反馈信号给控制器，控制器命令机械手、气缸和驱动装置动作：气缸驱动第二水平杆上升托住所有钢板，接着驱动装置驱动第一水平杆下降（紧接着机械手将压到挡料板的钢板抓走）、驱动装置驱动第二水平杆前进，从而完成定位销与钢板分离、机械手抓取加热完成的钢板、将钢板向前推一个单位距离的动作。

机械手抓走最前端钢板后，挡料板回至原位，气弹簧的伸缩杆恢复至原位，行程开关再一次感应到伸缩杆的位置变化并反馈信号给控制器，控制器再次命令气缸和驱动装置动作：气缸驱动第二水平杆下降脱离所有钢板，驱动装置驱动第一水平杆上升、驱动第二水平杆后退，完成定位销插入钢板、第二水平杆复位的动作。

当驱动装置将所有钢板向前推一个单位距离后，最前端的钢板再次压到挡料板，至此完成一次循环。

优选的，所述底座上设有第三水平导轨，第三水平导轨与第一水平导轨、第二水平导轨垂直，移动架与第三水平导轨滑动配合。

通过采用上述技术方案，可灵活调节移动架与固定架的距离，以适应加热不同长度的钢板。

优选的，所述移动架上设有第四水平导轨，第一滑动架与第四水平导轨滑动配合。

通过采用上述技术方案，利用第四水平导轨可使第二滑动架相对于移动架水平滑动，从而使第二水平杆可实现前进推动钢板或后退复位的动作。

优选的，所述第二滑动架顶部固定有U型块，第二水平杆与U型块可拆卸地卡接。

通过采用上述技术方案，方便了第二水平杆的维修和更换。

优选的，所述第二水平杆的下表面等距地固定有若干第二隔板。

通过采用上述技术方案，将第二水平杆设置第二隔板的一面朝上，即可配合不同尺寸的钢板使用。

优选的，所述驱动装置包括电机和减速机，减速机驱动连接有丝杠，丝杠上配合设有螺母座，螺母座与第一安装座固定连接。

通过采用上述技术方案，电机经减速机减速后驱动丝杠旋转，螺母座和第一安装座即可沿着丝杠的长度方向缓慢移动。

优选的，所述第一安装座和第二安装座上均设有第二滚轮，第二滚轮压于第一直齿条上，第二滚轮和第一齿轮分别位于第一直齿条的两侧。

通过采用上述技术方案，起到了对第一直齿条的限位作用。

优选的，所述固定架上设有第三滚轮，第三滚轮和第三齿轮分别位于第三直齿条的两侧；固定架上还设有两个用于夹住第三直齿条的限位轮，限位轮的轴线与第三滚轮的轴线垂直。

通过采用上述技术方案，起到了对第三直齿条的限位作用。

综上所述，本发明的有益技术效果为：利用行程开关感应钢板是否到位，然后自动控制测温仪测温、自动控制机械手抓取钢板、自动控制钢板的走/停，提高了加热钢板的自动化程度，减少了人工。

附图说明

图1是自动化双头感应加热设备的整体结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是图1的俯视图；

图4是图3的A-A向剖视图；

图5是图4的立体图；

图6是图5中A部放大图；

图7是图1中B部放大图；

图8是图5中C部放大图；

图9是背景技术中感应炉加热钢板的工况示意图。

图中，1、底座；2、固定架；3、移动架；4、第一滑动架；5、第二滑动架；6、感应炉；6a、测温孔；7、第一水平导轨；8、第二水平导轨；9、第一安装座；10、第二安装座；11、连杆；12、驱动装置；121、电机；122、减速机；123、丝杠；124、螺母座；13、第一竖直导轨；14、第一齿轮；15、第一直齿条；16、气缸；17、竖板；17a、腰型孔；18、双耳座；19、第一滚轮；20、第一水平杆；21、定位销；22、气弹簧；23、挡料板；231、水平轴；24、第一转轴；25、第二齿轮；26、第二直齿条；27、第二水平杆；281、第一隔板；282、第二隔板；29、第三齿轮；30、第三直齿条；31、第四直齿条；32、第二转轴；33、第四齿轮；34、第三水平导轨；35、第四水平导轨；36、第二滚轮；37、第三滚轮；38、限位轮；39、测温仪；40、U型块；100、钢板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例：图1为本发明公开的一种自动化双头感应加热设备，如图1、图2所示，包括底座1，底座1上设有两个移动架3，两个移动架3之间设有固定架2，两个移动架3上均放置有感应炉6。

如图4所示，固定架2的两端分别固定有第一水平导轨7、第二水平导轨8，第一水平导轨7上滑动配合有第一安装座9，第二水平导轨8上滑动配合有第二安装座10，第一安装座9与第二安装座10通过连杆11固定连接。固定架2上设有用于驱动第一安装座9运动的驱动装置12。驱动装置12由电机121、减速机122、丝杠123及螺母座124构成，电机121驱动减速机122，减速机122驱动丝杠123，螺母座124与丝杠123配合连接，第一安装座9固定于螺母座124的上表面，丝杠123受驱动旋转时，第一安装座9即可沿着丝杠123的长度方向运动。

如图4所示，第一安装座9和第二安装座10上均固定有第一竖直导轨13、第一齿轮14，两个第一齿轮14通过第一直齿条15连接（两个第一齿轮14均与第一直齿条15啮合），第一安装座9上设有用于推拉第一直齿条15的气缸16，第一直齿条15平行于第一水平导轨7、第二水平导轨8。第一直齿条15上固定有两个竖板17，两个第一竖直导轨13上均竖直滑动配合有双耳座18，双耳座18上枢接有第一滚轮19，两个竖板17分别与两个双耳座18通过第一滚轮19连接，竖板17上倾斜设有腰型孔17a，第一滚轮19与腰型孔17a滚动配合。

如图4、图6所示，双耳座18顶部固定地托有第一水平杆20，第一水平杆20与第一直齿条15平行，第一水平杆20的上表面竖直且等距地固定有若干定位销21，定位销21用于插入钢板100中央的通孔内。第二安装座10上枢接有气弹簧22和挡料板23，挡料板23用于挡钢板100，挡料板23上设有水平轴231，气弹簧22的伸缩杆与水平轴231枢接，气弹簧22内设有行程开关。

结合图1与图5，两个第一齿轮14的中轴线上均固定有第一转轴24，移动架3上水平滑动配合有第一滑动架4，两个第一转轴24均贯穿第一滑动架4并固定第二齿轮25，第一滑动架4上竖直滑动配合有第二滑动架5，第二滑动架5上竖直固定有第二直齿条26，第二直齿条26与第二齿轮25啮合，第二滑动架5顶部固定地托有第二水平杆27，第二水平杆27与第一水平杆20平行，第二水平杆27的上表面等距地固定有若干第一隔板281，钢板100位于相邻两块第一隔板281之间。

结合图1与图5，固定架2上设有第三齿轮29，第一安装座9上水平固定有第三直齿条30，第三直齿条30与第三齿轮29啮合，第一滑动架4上水平固定有第四直齿条31，第三齿轮29的中轴线上固定有第二转轴32，第二转轴32贯穿移动架3并固定第四齿轮33，第四齿轮33与第四直齿条31啮合。感应炉6上表面设有直通炉膛的测温孔6a；测温孔6a正上方设有测温仪39，还包括用于抓取钢板100的机械手。

如图4、图5所示，第一安装座9和第二安装座10上均设有第二滚轮36，第二滚轮36压于第一直齿条15上，第二滚轮36和第一齿轮14分别位于第一直齿条15的两侧。固定架2上设有第三滚轮37，第三滚轮37和第三齿轮29分别位于第三直齿条30的两侧；固定架2上还设有两个用于夹住第三直齿条30的限位轮38，限位轮38的轴线与第三滚轮37的轴线垂直。

如图5所示，底座1上设有第三水平导轨34，第三水平导轨34与第一水平导轨7、第二水平导轨8垂直，移动架3与第三水平导轨34滑动配合。

如图1所示，移动架3上设有第四水平导轨35，第一滑动架4与第四水平导轨35滑动配合。第二滑动架5顶部固定有U型块40，第二水平杆27与U型块40可拆卸地卡接。第二水平杆27的下表面等距地固定有若干第二隔板282。

本实施例的实施原理为：气缸16驱动第二水平杆27上升，驱动装置12驱动第一水平杆20下降（定位销21脱离钢板100）、驱动第二水平杆27前进，完成第二水平杆27托住并向前推所有钢板100前进一个单位距离（一块钢板100的宽度）的动作；而后气缸16驱动第二水平杆27下降，同时驱动装置12驱动第一水平杆20上升（定位销21插入钢板100）、驱动第二水平杆27后退，完成第二水平杆27复位的动作。因此在驱动装置12和气缸16不断地重复动作的过程中，若干块钢板100得以不断向前移动，挨个地于感应炉6中加热。

当最前端的钢板100压到挡料板23时，气弹簧22的伸缩杆行程会发生变化，气弹簧22内的行程开关感应到伸缩杆的位置变化，并发送信号给控制器，控制器命令测温仪39启动并测量钢板100两端的温度，未达到设定温度时就等待达到设定温度，达到设定温度时测温仪39反馈信号给控制器，控制器命令机械手、气缸16和驱动装置12动作：气缸16驱动第二水平杆27上升托住所有钢板100，接着驱动装置12驱动第一水平杆20下降（紧接着机械手将压到挡料板23的钢板100抓走）、驱动装置12驱动第二水平杆27前进，从而完成定位销21与钢板100分离、机械手抓取加热完成的钢板100、将钢板100向前推一个单位距离的动作。

机械手抓走最前端钢板100后，挡料板23回至原位，气弹簧22的伸缩杆恢复至原位，行程开关再一次感应到伸缩杆的位置变化并反馈信号给控制器，控制器再次命令气缸16和驱动装置12动作：气缸16驱动第二水平杆27下降脱离所有钢板100，驱动装置12驱动第一水平杆20上升、驱动第二水平杆27后退，完成定位销21插入钢板100、第二水平杆27复位的动作。

当驱动装置12将所有钢板100向前推一个单位距离后，最前端的钢板100再次压到挡料板23，至此完成一次循环。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种自动化双头感应加热设备，包括底座（1），底座（1）上设有固定架（2），固定架（2）两侧均设有移动架（3），两个移动架（3）上均设有感应炉（6），钢板（100）的两端分别插于两个感应炉（6）内，其特征在于：

所述固定架（2）的两端分别固定有第一水平导轨（7）、第二水平导轨（8），第一水平导轨（7）上滑动配合有第一安装座（9），第二水平导轨（8）上滑动配合有第二安装座（10），第一安装座（9）与第二安装座（10）通过连杆（11）固定连接，固定架（2）上设有驱动第一安装座（9）运动的驱动装置（12）；

第一安装座（9）和第二安装座（10）上均固定有第一竖直导轨（13）、第一齿轮（14），两个第一齿轮（14）通过第一直齿条（15）连接，第一安装座（9）上设有用于推拉第一直齿条（15）的气缸（16），第一直齿条（15）平行于第一水平导轨（7）、第二水平导轨（8），第一直齿条（15）上固定有两个竖板（17），两个第一竖直导轨（13）上均竖直滑动配合有双耳座（18），双耳座（18）上枢接有第一滚轮（19），两个竖板（17）分别与两个双耳座（18）通过第一滚轮（19）连接，竖板（17）上倾斜设有腰型孔（17a），第一滚轮（19）与腰型孔（17a）滚动配合；

双耳座（18）顶部固定地托有第一水平杆（20），第一水平杆（20）与第一直齿条（15）平行，第一水平杆（20）的上表面竖直且等距地固定有若干定位销（21），定位销（21）用于插入钢板（100）中央的通孔内；

第二安装座（10）上枢接有气弹簧（22）和挡料板（23），挡料板（23）用于挡钢板（100），挡料板（23）上设有水平轴（231），气弹簧（22）的伸缩杆与水平轴（231）枢接，气弹簧（22）内设有行程开关；

两个第一齿轮（14）的中轴线上均固定有第一转轴（24），移动架（3）上水平滑动配合有第一滑动架（4），两个第一转轴（24）均贯穿第一滑动架（4）并固定第二齿轮（25），第一滑动架（4）上竖直滑动配合有第二滑动架（5），第二滑动架（5）上竖直固定有第二直齿条（26），第二直齿条（26）与第二齿轮（25）啮合，第二滑动架（5）顶部固定地托有第二水平杆（27），第二水平杆（27）与第一水平杆（20）平行，第二水平杆（27）的上表面等距地固定有若干第一隔板（281），钢板（100）位于相邻两块第一隔板（281）之间；

固定架（2）上设有第三齿轮（29），第一安装座（9）上水平固定有第三直齿条（30），第三直齿条（30）与第三齿轮（29）啮合，第一滑动架（4）上水平固定有第四直齿条（31），第三齿轮（29）的中轴线上固定有第二转轴（32），第二转轴（32）贯穿移动架（3）并固定第四齿轮（33），第四齿轮（33）与第四直齿条（31）啮合；

感应炉（6）上表面设有直通炉膛的测温孔（6a）；测温孔（6a）正上方设有测温仪（39），还包括用于抓取钢板（100）的机械手。

2.根据权利要求1所述的自动化双头感应加热设备，其特征在于：所述底座（1）上设有第三水平导轨（34），第三水平导轨（34）与第一水平导轨（7）、第二水平导轨（8）垂直，移动架（3）与第三水平导轨（34）滑动配合。

3.根据权利要求1所述的自动化双头感应加热设备，其特征在于：所述移动架（3）上设有第四水平导轨（35），第一滑动架（4）与第四水平导轨（35）滑动配合。

4.根据权利要求1所述的自动化双头感应加热设备，其特征在于：所述第二滑动架（5）顶部固定有U型块（40），第二水平杆（27）与U型块（40）可拆卸地卡接。

5.根据权利要求4所述的自动化双头感应加热设备，其特征在于：所述第二水平杆（27）的下表面等距地固定有若干第二隔板（282）。

6.根据权利要求1所述的自动化双头感应加热设备，其特征在于：所述驱动装置（12）包括电机（121）和减速机（122），减速机（122）驱动连接有丝杠（123），丝杠（123）上配合设有螺母座（124），螺母座（124）与第一安装座（9）固定连接。

7.根据权利要求1所述的自动化双头感应加热设备，其特征在于：所述第一安装座（9）和第二安装座（10）上均设有第二滚轮（36），第二滚轮（36）压于第一直齿条（15）上，第二滚轮（36）和第一齿轮（14）分别位于第一直齿条（15）的两侧。

8.根据权利要求1所述的自动化双头感应加热设备，其特征在于：所述固定架（2）上设有第三滚轮（37），第三滚轮（37）和第三齿轮（29）分别位于第三直齿条（30）的两侧；固定架（2）上还设有两个用于夹住第三直齿条（30）的限位轮（38），限位轮（38）的轴线与第三滚轮（37）的轴线垂直。