CN110920042A - 无缝挤出缠绕电磁感应动态加热系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无缝挤出缠绕电磁感应动态加热系统及其方法，包括支架，所述的支架上固定有呈圆筒状的模子，所述的模子左侧设有移动加热装置，所述的移动加热装置包括用于对模子进行加热的电磁感应加热装置，所述的电磁感应加热装置下端设有用于支撑电磁感应加热装置的支撑柱，所述的支撑柱底部设有移动装置。本发明克服了现有技术中存在的传统的加热系统需要耗费大量的加热时间的问题。本发明具有适用范围大、稳定性高、生产成本低和自动化程度高等优点。

Description

无缝挤出缠绕电磁感应动态加热系统及其方法

技术领域

本发明涉及一种加热系统领域，更具体地说，涉及一种无缝挤出缠绕电磁感应动态加热系统及其方法。

背景技术

目前，中国专利网上公开了一种塑钢缠绕管缠绕机加热系统，授权公告号CN203371782U，所述加热系统包括两只由工业热风机提供热风的加热铜管；两加热铜管分别安装于成型笼与送带机构之间的带材平直区域和成型笼内的圆弧区域，并在面向带材搭接处的内侧表面均匀开有若干热风出口。本发明的优点在于：带材经过送带机构进入成型笼的过程中，其搭接处首先被加热铜管均匀吹出热风加热；当带材进入成型笼后，在压合机构和成型笼的共同作用下将带材卷绕成管状，再由成型笼内圆弧形加热铜管对带材搭接处再次加热，经过两侧加热的带材经过从粘结剂挤出机中挤出的粘结剂进行粘接、压合后，这样的管材加热均匀，搭接处粘结强度高，使得缠绕管拥有良好的质量。

上述专利中的一种塑钢缠绕管缠绕机加热系统，虽然具有加热均匀等优点，但是该加热系统采用的是传统的固定式加热，加热时需要人工或机器推动被加热材料前进才能对整个被加热材料进行加热，该加热方式需要耗费一定的人力物料投入，增大了生产成本。

发明内容

本发明为了克服现有技术中存在的传统的加热系统需要耗费大量的加热时间的问题，现提供具有快速加热功能的一种无缝挤出缠绕电磁感应动态加热系统及其方法。

本发明的一种无缝挤出缠绕电磁感应动态加热系统及其方法，包括支架，所述的支架上固定有呈圆筒状的模子，所述的模子左侧设有移动加热装置，所述的移动加热装置包括用于对模子进行加热的电磁感应加热装置，所述的电磁感应加热装置下端设有用于支撑电磁感应加热装置的支撑柱，所述的支撑柱底部设有移动装置。

加热时，先将模子固定在支架上，之后用移动装置调整电磁感应加热装置与模子的相对位置，之后启动电磁感应加热装置对模子进行加热，所述的移动装置可根据使用者的编码指令自动在模子左右两侧间来回运动，从而让电磁感应加热装置能对模子进行全身加热。该设计使用者无需手动推动模子便可对整个模子进行加热，从而为使用者减少人力和物力的投入，从而为使用者减少生产成本。

作为优选，所述的支架包括设置在模子前端的前支架和设置在模子后端的后支架，所述的前支架上端设有旋转电机，所述的旋转电机的输出轴上设有转盘，所述的转盘上设有若干均布的叶杆，所述的叶杆的内端朝向转盘的圆心，所述的叶杆的外端上设有用与夹紧模子的夹紧装置。

作为优选，所述的夹紧装置包括呈“C”形的夹片，所述的夹片的上下端分别开有螺栓孔，所述的螺栓孔内差接螺栓，所述的螺栓上套接有用于夹紧夹片的螺母，所述的夹片的左端与叶杆顶部相焊接。

作为优选，所述的移动装置包括主梁，所述的主梁上端焊接有支撑柱，所述的支撑柱顶部设有上横梁，所述的支撑柱腰部设有下横梁，所述的上横梁和下横梁上分别铰链连接有电磁感应加热装置，所述的主梁内部中间设有PCB板，所述的PCB板上设有主控芯片，所述的主梁的左右两侧分别设有可伸缩的主轮腿，所述的主轮腿顶部设有蓄电池，所述的主轮腿下端设有驱动电机，所述的驱动电机的输出轴上装有主动轮，所述的电磁感应加热装置的电源端、主控芯片的电源端和驱动电机的电源端分别与蓄电池电性连接，所述的电磁感应加热装置的控制端和驱动电机的控制端分别与主控芯片电性连接。

作为优选，所述的主轮腿内部设有竖直滑槽，所述的竖直滑槽内滑动连接有伸缩杆，所述的伸缩杆上焊接有齿条，所述的齿条的齿部配有齿动电机，所述的齿动电机的输出轴上焊接有齿动轮，所述的齿动轮与齿条齿动啮合，所述的齿动电机的电源端与蓄电池电性连接，所述的齿动电机的控制端与主控芯片电性连接。

本发明的移动装置基于自平衡车原理，主体结构包括一个可伸缩主梁，左右两端对称布置的两个主轮腿。主轮腿的顶部与主梁端部连接，从而形成一个门架结构，门架高度由主轮腿上的伸缩机构升降控制。该设计可让移动装置在复杂的底面环境中亦能平稳的前行，不仅增大了本发明的适用范围，还提高了本发明的稳定性。

所述的主控芯片为功能强大且价格实惠的单片机ATMEGA_32 ，所述的主控芯片旁电性连接有2轴陀螺仪IR2184，所述的驱动电机的输出轴上装有角度传感器IRF1405，所述的角度传感器IRF1405与主控芯片电性连接。

通过2轴陀螺仪IR2184和角度传感器IRF1405的配合使用来实现本发明的自平衡原理。利用2轴陀螺仪IR2184来检测主梁在X轴和Y轴上的倾角，例如当检测到主梁向前倾斜时，主控芯片会控制驱动电机加速转动使主动轮加速向前转动来实现主梁的平衡。利用角度传感器IRF1405可检测主动轮的转数，通过控制主梁两侧主动轮的转数来实现主梁的平衡和转弯，例如当需要进行左转向时，主控芯片会控制主梁左侧的驱动电机降低转数，主梁右侧的驱动电机保持转数，此时主梁会向左进行转向。

作为优选，所述的电磁感应加热装置包括呈方形的加热底板，所述的加热底板正面设有若干箍均布的加热线圈，所述的加热底板背面设有至少6根加热磁条，每根加热磁条的内磁端均朝向加热底板中心，所述的加热底板背面左右两侧分别焊接有铰链架，所述的加热线圈的电源端与蓄电池电性连接，所述的加热线圈的控制端与主控芯片电性连接。

本发明的加热方法为：

1、先将需要加热的模子固定在支架上，之后用夹紧装置将模子的前后两端分别进行夹紧固定。

2、固定完模子之后，启动旋转电机，旋转电机会带动转盘进行顺时针转动，之后所述的转盘会带动叶杆进行顺时针转动，之后所述的叶杆会带动模子进行顺时针转动，旋转电机的转数为9—12转/分钟。

3、当模子顺时针转动转动时间持续到5分钟时，若模子在转动过程中未出现松动现象，则开始对模子进行加热准备。

4、若模子在转动过程中出现松动现象，则停下旋转电机并调整夹紧装置，之后再启动旋转电机并再次重复上述步骤，直到模子在旋转过程中始终保持平稳的旋转。

5、加热准备时，先让移动装置行驶至模子最左端，之后分别调节上横梁上的电磁感应加热装置的加热角度和下横梁上的电磁感应加热装置的加热角度，将上横梁上的电磁感应加热装置调至与水平面的夹角为55—65度，将下横梁上的电磁感应加热装置调至与水平面的夹角为115—125度。

6、调节完电磁感应加热装置的角度后，给加热线圈通电进行预加热，预加热持续时间为5分钟。

7、当预加热结束时，控制移动装置向模子靠近直到上横梁右端、下横梁右端和模子中心形成的夹角为55—65度，之后控制移动装置向模子右端移动，移动装置的平均速度为0.2—0.3m/s。

8、当移动装置到达模子右端时，移动装置会立即反向运动直到移动装置回到模子左端，移动装置会在模子左、右两端间做往复运动，在移动装置行进过程中电磁感应加热装置会对模子进行加热，加热持续时间为0.9—1.1小时。

本发明具有以下有益效果：适用范围大，稳定性高，生产成本低，自动化程度高。

附图说明

附图1为本发明的正视图。

附图2为本发明的侧视图。

附图3为本发明的加热底板的正视图。

附图4为本发明的加热底板的后视图。

附图5为本发明的主轮腿的结构示意图。

附图6为本发明的夹紧装置的结构示意图。

支架1，模子2，支撑柱3，前支架4，后支架5，旋转电机6，转盘7，叶杆8，夹片9，螺栓10，螺母11，主梁12，上横梁14，下横梁15，主轮腿16，蓄电池17，驱动电机18，主动轮19，竖直滑槽20，伸缩杆21，齿条22，齿动电机23，齿动轮24，加热底板25，加热线圈26，加热磁条27，铰链架28。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：根据附图1、附图2、附图3、附图4、附图5和附图6对本发明进行进一步说明，本例的一种无缝挤出缠绕电磁感应动态加热系统及其方法，包括支架1，所述的支架1上固定有呈圆筒状的模子2，所述的模子2左侧设有移动加热装置，所述的移动加热装置包括用于对模子2进行加热的电磁感应加热装置，所述的电磁感应加热装置下端设有用于支撑电磁感应加热装置的支撑柱3，所述的支撑柱底部设有移动装置。

所述的支架1包括设置在模子2前端的前支架4和设置在模子2后端的后支架5，所述的前支架4上端设有旋转电机6，所述的旋转电机6的输出轴上设有转盘7，所述的转盘7上设有若干均布的叶杆8，所述的叶杆8的内端朝向转盘7的圆心，所述的叶杆8的外端上设有用与夹紧模子2的夹紧装置。

所述的夹紧装置包括呈“C”形的夹片9，所述的夹片9的上下端分别开有螺栓孔，所述的螺栓孔内差接螺栓10，所述的螺栓10上套接有用于夹紧夹片9的螺母11，所述的夹片9的左端与叶杆8顶部相焊接。

所述的移动装置包括主梁12，所述的主梁12上端焊接有支撑柱3，所述的支撑柱3顶部设有上横梁14，所述的支撑柱3腰部设有下横梁15，所述的上横梁14和下横梁15上分别铰链连接有电磁感应加热装置，所述的主梁12内部中间设有PCB板，所述的PCB板上设有主控芯片，所述的主梁12的左右两侧分别设有可伸缩的主轮腿16，所述的主轮腿16顶部设有蓄电池17，所述的主轮腿16下端设有驱动电机18，所述的驱动电机18的输出轴上装有主动轮19，所述的电磁感应加热装置的电源端、主控芯片的电源端和驱动电机18的电源端分别与蓄电池17电性连接，所述的电磁感应加热装置的控制端和驱动电机18的控制端分别与主控芯片电性连接。

所述的主轮腿16内部设有竖直滑槽20，所述的竖直滑槽20内滑动连接有伸缩杆21，所述的伸缩杆21上焊接有齿条22，所述的齿条22的齿部配有齿动电机23，所述的齿动电机23的输出轴上焊接有齿动轮24，所述的齿动轮24与齿条22齿动啮合，所述的齿动电机23的电源端与蓄电池17电性连接，所述的齿动电机23的控制端与主控芯片电性连接。

所述的电磁感应加热装置包括呈方形的加热底板25，所述的加热底板25正面设有若干箍均布的加热线圈26，所述的加热底板25背面设有至少6根加热磁条27，每根加热磁条27的内磁端均朝向加热底板25中心，所述的加热底板25背面左右两侧分别焊接有铰链架28，所述的加热线圈26的电源端与蓄电池17电性连接，所述的加热线圈26的控制端与主控芯片电性连接。

本发明的加热方法为：

先将需要加热的模子2固定在支架1上，之后用夹紧装置将模子2的前后两端分别进行夹紧固定。

固定完模子之后，启动旋转电机6，旋转电机6会带动转盘7进行顺时针转动，之后所述的转盘7会带动叶杆8进行顺时针转动，之后所述的叶杆8会带动模子2进行顺时针转动，旋转电机6的转数为10转/分钟。

当模子2顺时针转动转动时间持续到5分钟时，若模子2在转动过程中未出现松动现象，则开始对模子2进行加热准备。

若模子2在转动过程中出现松动现象，则停下旋转电机6并调整夹紧装置，之后再启动旋转电机6并再次重复上述步骤，直到模子2在旋转过程中始终保持平稳的旋转。

加热准备时，先让移动装置行驶至模子2最左端，之后分别调节上横梁14上的电磁感应加热装置的加热角度和下横梁15上的电磁感应加热装置的加热角度，将上横梁14上的电磁感应加热装置调至与水平面的夹角为60度，将下横梁15上的电磁感应加热装置调至与水平面的夹角为120度。

调节完电磁感应加热装置的角度后，给加热线圈26通电进行预加热，预加热持续时间为5分钟。

当预加热结束时，控制移动装置向模子2靠近直到上横梁14右端、下横梁15右端和模子2中心形成的夹角为60度，之后控制移动装置向模子2右端移动，移动装置的平均速度为0.25m/s。

当移动装置到达模子2右端时，移动装置会立即反向运动直到移动装置回到模子2左端，移动装置会在模子2左、右两端间做往复运动，在移动装置行进过程中电磁感应加热装置会对模子2进行加热，加热持续时间为1小时。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (7)

1.一种无缝挤出缠绕电磁感应动态加热系统，包括支架（1），其特征是，所述的支架（1）上固定有呈圆筒状的模子（2），所述的模子（2）左侧设有移动加热装置，所述的移动加热装置包括用于对模子（2）进行加热的电磁感应加热装置，所述的电磁感应加热装置下端设有用于支撑电磁感应加热装置的支撑柱（3），所述的支撑柱底部设有移动装置。

2.根据权利要求1所述的一种无缝挤出缠绕电磁感应动态加热系统，其特征是，所述的支架（1）包括设置在模子（2）前端的前支架（4）和设置在模子（2）后端的后支架（5），所述的前支架（4）上端设有旋转电机（6），所述的旋转电机（6）的输出轴上设有转盘（7），所述的转盘（7）上设有若干均布的叶杆（8），所述的叶杆（8）的内端朝向转盘（7）的圆心，所述的叶杆（8）的外端上设有用与夹紧模子（2）的夹紧装置。

3.根据权利要求2所述的一种无缝挤出缠绕电磁感应动态加热系统，其特征是，所述的夹紧装置包括呈“C”形的夹片（9），所述的夹片（9）的上下端分别开有螺栓孔，所述的螺栓孔内差接螺栓（10），所述的螺栓（10）上套接有用于夹紧夹片（9）的螺母（11），所述的夹片（9）的左端与叶杆（8）顶部相焊接。

4.根据权利要求1所述的一种无缝挤出缠绕电磁感应动态加热系统，其特征是，所述的移动装置包括主梁（12），所述的主梁（12）上端焊接有支撑柱（3），所述的支撑柱（3）顶部设有上横梁（14），所述的支撑柱（3）腰部设有下横梁（15），所述的上横梁（14）和下横梁（15）上分别铰链连接有电磁感应加热装置，所述的主梁（12）内部中间设有PCB板，所述的PCB板上设有主控芯片，所述的主梁（12）的左右两侧分别设有可伸缩的主轮腿（16），所述的主轮腿（16）顶部设有蓄电池（17），所述的主轮腿（16）下端设有驱动电机（18），所述的驱动电机（18）的输出轴上装有主动轮（19），所述的电磁感应加热装置的电源端、主控芯片的电源端和驱动电机（18）的电源端分别与蓄电池（17）电性连接，所述的电磁感应加热装置的控制端和驱动电机（18）的控制端分别与主控芯片电性连接。

5.根据权利要求4所述的一种无缝挤出缠绕电磁感应动态加热系统，其特征是，所述的主轮腿（16）内部设有竖直滑槽（20），所述的竖直滑槽（20）内滑动连接有伸缩杆（21），所述的伸缩杆（21）上焊接有齿条（22），所述的齿条（22）的齿部配有齿动电机（23），所述的齿动电机（23）的输出轴上焊接有齿动轮（24），所述的齿动轮（24）与齿条（22）齿动啮合，所述的齿动电机（23）的电源端与蓄电池（17）电性连接，所述的齿动电机（23）的控制端与主控芯片电性连接。

6.根据权利要求4所述的一种无缝挤出缠绕电磁感应动态加热系统，其特征是，所述的电磁感应加热装置包括呈方形的加热底板（25），所述的加热底板（25）正面设有若干箍均布的加热线圈（26），所述的加热底板（25）背面设有至少6根加热磁条（27），每根加热磁条（27）的内磁端均朝向加热底板（25）中心，所述的加热底板（25）背面左右两侧分别焊接有铰链架（28），所述的加热线圈（26）的电源端与蓄电池（17）电性连接，所述的加热线圈（26）的控制端与主控芯片电性连接。

7.一种适用于权利要求1所述的一种无缝挤出缠绕电磁感应动态加热系统的加热方法，其特征是，所述的加热方法为：

1、先将需要加热的模子（2）固定在支架（1）上，之后用夹紧装置将模子（2）的前后两端分别进行夹紧固定；

2、固定完模子之后，启动旋转电机（6），旋转电机（6）会带动转盘（7）进行顺时针转动，之后所述的转盘（7）会带动叶杆（8）进行顺时针转动，之后所述的叶杆（8）会带动模子（2）进行顺时针转动，旋转电机（6）的转数为9—12转/分钟；

3、当模子（2）顺时针转动转动时间持续到5分钟时，若模子（2）在转动过程中未出现松动现象，则开始对模子（2）进行加热准备；

4、若模子（2）在转动过程中出现松动现象，则停下旋转电机（6）并调整夹紧装置，之后再启动旋转电机（6）并再次重复上述步骤，直到模子（2）在旋转过程中始终保持平稳的旋转；

5、加热准备时，先让移动装置行驶至模子（2）最左端，之后分别调节上横梁（14）上的电磁感应加热装置的加热角度和下横梁（15）上的电磁感应加热装置的加热角度，将上横梁（14）上的电磁感应加热装置调至与水平面的夹角为55—65度，将下横梁（15）上的电磁感应加热装置调至与水平面的夹角为115—125度；

6、调节完电磁感应加热装置的角度后，给加热线圈（26）通电进行预加热，预加热持续时间为5分钟；

7、当预加热结束时，控制移动装置向模子（2）靠近直到上横梁（14）右端、下横梁（15）右端和模子（2）中心形成的夹角为55—65度，之后控制移动装置向模子（2）右端移动，移动装置的平均速度为0.2—0.3m/s；

8、当移动装置到达模子（2）右端时，移动装置会立即反向运动直到移动装置回到模子（2）左端，移动装置会在模子（2）左、右两端间做往复运动，在移动装置行进过程中电磁感应加热装置会对模子（2）进行加热，加热持续时间为0.9—1.1小时。

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