一种感应加热设备控制方法、系统及感应加热设备
技术领域
本发明涉及加热设备的技术领域的技术领域,尤其是涉及一种感应加热设备控制方法、系统及感应加热设备。
背景技术
锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力,使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法,锻压(锻造与冲压)的两大组成部分之一。
因为钢铁的奥氏体转温度为960度左右,且奥氏体的特性较软,易于变形加工,如果不加热直接锻制,会导致材料的晶格畸变,产生内应力,甚至破裂,所以钢铁在锻造前需要进行加热,在奥氏体状态下高温锻造后,晶格会重组,减少内应力的产生。
现有技术中,金属坯料进行锻造前加热时,都是通过人工肉眼观察金属坯料的表面来判断金属坯料是否加热完成。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷:通过人工肉眼观察金属坯料的表面来判断金属坯料是否加热完成,结果与判断人员的经验相关,主观性较强,误差较大,尚有改进的空间。
发明内容
本发明目的一是提供一种感应加热设备控制方法,具有通过检测金属坯料的表面温度来判断金属坯料加热是否完成,提高了判断金属坯料是否完成加热的精确性的特点。
本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的:
一种感应加热设备控制方法,包括:
通过温度检测装置间隔预设时间获取金属坯料的加热端表面温度;
判断所述加热端表面温度是否大于第一基准温度;
如果是,则控制预设的顶出气缸的活塞杆伸出将对应的金属坯料从加热管内顶出,否则,返回通过温度检测装置间隔预设时间获取金属坯料的加热端表面温度的步骤。
通过采用上述技术方案,通过温度检测装置对金属坯料加热端的表面温度进行检测,与第一基准温度比较,判断金属坯料是否完成加热,完成加热则控制预设的顶出气缸的活塞杆伸出将对应的金属坯料从加热管内顶出,否则,重新获取金属坯料加热端的表面温度,提高了判断金属坯料是否完成加热的精确性。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:判断所述加热端表面温度是否大于第二基准温度;
如果是,控制预设的水泵工作将冷却液喷淋至顶出气缸的活塞杆上,否则,返回通过温度检测装置间隔预设时间获取金属坯料的加热端表面温度的步骤。
通过采用上述技术方案,通过喷淋冷却液的方式对顶出气缸的活塞杆进行冷却,使顶出气缸不易因受热而损坏,提高了顶出气缸的使用寿命。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:包括:
获取金属坯料的数量信息;
判断所述数量信息是否为奇数;
如果是,则通过温度检测装置间隔预设时间获取中间金属坯料的加热端表面温度;
判断所述中间金属坯料的加热端表面温度是否大于第一基准温度;
如果是,则控制预设的顶出气缸的活塞杆伸出将中间金属坯料从加热管内顶出,并通过温度检测装置间隔预设时间获取中间金属坯料两侧的金属坯料的加热端表面温度,否则,返回通过温度检测装置间隔预设时间获取中间金属坯料的加热端表面温度的步骤;
如果所述数量信息不是奇数,则通过温度检测装置间隔预设时间依次获取中间两个金属坯料的加热端表面温度;
判断两所述中间金属坯料的加热端表面温度是否大于第一基准温度;
当至少一个中间金属坯料的加热端表面温度大于第一基准温度时,则控制预设的顶出气缸的活塞杆伸出将对应的金属坯料从加热管内顶出,并间隔预设时间依次检测剩余金属坯料的加热端表面温度,否则,返回通过温度检测装置间隔预设时间依次获取中间两个金属坯料的加热端表面温度的步骤。
通过采用上述技术方案,多根金属坯料加热时,温度检测装置只需对中间的金属坯料进行检测,当中间金属坯料完成加热之后,再对剩余金属坯料的温度进行检测,减少了前期不必要的检测,节约了能量。
本发明目的二是提供一种感应加热设备控制系统,具有通过检测金属坯料的表面温度来判断金属坯料加热是否完成,提高了判断金属坯料是否完成加热的精确性的特点。
本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的:
一种感应加热设备控制系统,包括存储器和处理器,所属存储器上存储有能够被处理器加载并执行如上所述任一种方法的计算机程序。
本发明目的三是提供一种感应加热设备,具有自动检测金属坯料的表面温度,无需人工判断,提高了金属坯料加热判断的准确性的特点。
本发明的上述发明目的三是通过以下技术方案得以实现的:
一种感应加热设备,包括加热装置,所述加热装置具有一感应加热线圈,还包括设于感应加热线圈一侧的温度检测装置和设于加热装置上驱使温度检测装置移动的驱动组件,所述感应加热线圈内设有至少两个供金属坯料穿设的加热管,所述加热管上开设有与温度检测装置对应的检测孔,相邻所述检测孔的连线与温度检测装置的移动方向互相平行;
所述加热装置靠近加热管的一端设有驱使金属坯料滑离加热管的顶出气缸;
还包括如上所述的一种感应加热设备控制系统。
通过采用上述技术方案,驱动组件驱使温度检测装置移动与检测孔对准,以检测相应金属坯料的表面温度,来判断金属坯料是否加热完成,无需人工判断,提高了金属坯料加热判断的准确性;通过一个温度检测装置能够检测检测多个金属坯料的表面温度,节省了温度检测装置的采购成本。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述驱动组件包括转动连接于加热装置上的驱动丝杆、设于加热装置上且输出轴与驱动丝杆固定连接的驱动电机和套设于驱动丝杆上且与驱动丝杆螺纹连接的驱动块,所述温度检测装置设于驱动块上,所述驱动块沿驱动丝杆的轴向移动。
通过采用上述技术方案,驱动电机驱使驱动丝杆转动,驱动丝杆驱使驱动块沿驱动丝杆的轴向移动,进而驱使温度检测装置移动与检测孔对准,以检测对应金属坯料的表面温度。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述驱动组件还包括固定于加热装置上的支撑板和设于支撑板上的接近开关,所述驱动丝杆的两端分别转动连接于支撑板的两端,所述驱动块与支撑板抵接滑移,所述接近开关的数量为两个且分别设于支撑板的两端。
通过采用上述技术方案,接近开关的设置,对驱动块的行程进行限制,使驱动块不易与其它零部件发生碰撞,提高了驱动块滑移时的安全性。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:还包括冷却组件,所述冷却组件包括水箱、设于水箱内的水泵和一端与水泵连接另一端与顶出气缸的活塞杆连接的冷却水管。
通过采用上述技术方案,水泵将水箱内的冷却液抽出经冷却水管淋于顶出气缸的活塞杆上,对顶出气缸的活塞杆降温,使顶出气缸不易损坏,提高了顶出气缸的使用寿命。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述冷却组件还包括设于顶出气缸的活塞杆下侧的接液箱,所述接液箱设于水箱的上侧,所述接液箱的下侧设有朝向水箱设置的排水口。
通过采用上述技术方案,接液箱的设置,接取经冷却水管流出的冷却液,以方便对冷却液回收利用,减少了冷却液的浪费;接液箱内的冷却液可以经排水口流至水箱内进行回收利用,同时增加了冷却液与外界的接触面积,提高了冷却液的散热效率。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:还包括设于加热管远离加热装置一端的支撑组件,所述支撑组件包括设于加热管远离加热装置的一端且与加热管一一对应的支撑片、设于支撑片下侧以支撑支撑片的支撑块和至少一个设于支撑块上的支撑螺杆。
通过采用上述技术方案,支撑片对金属坯料进行支撑,使金属坯料在加热时更加稳定,而不易发生晃动;同时,使金属坯料加热完成顶出后不易滑落。
综上所述,本发明包括以下至少一种有益技术效果:
1.通过检测金属坯料的表面温度来判断金属坯料加热是否完成,提高了判断金属坯料是否完成加热的精确性;
2.当温度检测装置检测到金属坯料的表面温度达到预设的温度时,顶出气缸的活塞杆伸出,驱使金属坯料滑出加热管,使金属坯料不易发生过度加热而损坏;
3.一个温度检测装置能够检测检测多个金属坯料的表面温度,节省了温度检测装置的采购成本。
附图说明
图1是本发明其中一实施例的一种感应加热设备控制方法的流程框图。
图2是本发明其中一实施例的根据金属坯料的数量控制加热端表面温度的结构示意图。
图3是本发明其中一实施例的一种感应加热设备的结构示意图。
图4是本发明其中一实施例的温度检测装置与驱动组件、冷却组件、支撑组件、顶出气缸的结构示意图。
图5是图4中A部的放大图。
图6是本发明其中一实施例的驱动组件的结构示意图。
图中,1、加热装置;11、感应加热线圈;12、加热管;121、检测孔;13、保温层;2、温度检测装置;3、驱动组件;31、驱动丝杆;32、驱动电机;33、驱动块;34、支撑板;35、接近开关;4、顶出气缸;5、冷却组件;51、水箱;52、水泵;53、冷却水管;54、接液箱;541、防溅件;542、排水口;6、支撑组件;61、支撑片;62、支撑块;63、支撑螺杆;64、固定架;641、长腰孔;65、支撑螺母;66、加固螺杆;67、加固螺母;7、金属坯料。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
本发明实施例提供一种感应加热设备控制方法,包括:通过温度检测装置间隔预设时间获取金属坯料的加热端表面温度,所述金属坯料呈间隔均匀设置;判断所述加热端表面温度是否大于第一基准温度;如果是,则控制预设的顶出气缸的活塞杆伸出将对应的金属坯料从加热管内顶出,否则,返回通过温度检测装置间隔预设时间获取金属坯料的加热端表面温度的步骤。
本发明实施例中,通过温度检测装置对金属坯料加热端的表面温度进行检测,与第一基准温度比较,判断金属坯料是否完成加热,完成加热则控制预设的顶出气缸的活塞杆伸出将对应的金属坯料从加热管内顶出,否则,重新获取金属坯料加热端的表面温度,提高了判断金属坯料是否完成加热的精确性。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
另外,本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,如无特殊说明,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。
本发明实施例提供一种感应加热设备控制方法,所述方法的主要流程描述如下。
如图1所示:
步骤1100:通过温度检测装置间隔预设时间获取金属坯料的加热端表面温度。
其中,金属坯料的数量至少为一个,金属坯料为两个以上时呈间隔均匀设置;温度检测装置用于检测金属坯料加热端的表面温度,温度检测装置的数量可以一个,也可以与金属坯料一一对应,温度检测装置可以是温度传感器,也可以是红外温度探头,此处温度检测装置优选为红外温度探头;预设时间根据实际情况进行设定,可以为0.5min-5min,此处预设时间优选为1min。
步骤1111:判断所述加热端表面温度是否大于第一基准温度。
其中,第一基准温度为金属坯料锻造前需要加热至的温度,可以根据实际材料以及锻造的需求进行设定。
步骤1112:如果是,则控制预设的顶出气缸的活塞杆伸出将对应的金属坯料从加热管内顶出。
其中,加热端表面温度大于第一基准温度,说明金属坯料加热完成,顶出气缸的活塞杆伸出将金属坯料从加热管内顶出,完成加热,加工人员即可对金属坯料进行锻造加工;顶出气缸与金属坯料一一对应。
步骤1113:否则,返回通过温度检测装置间隔预设时间获取金属坯料的加热端表面温度的步骤。
步骤1121:判断所述加热端表面温度是否大于第二基准温度。
其中,第二基准温度为顶出气缸最大工作温度,可根据顶出气缸的具体参数进行设定。
步骤1122:如果是,控制预设的水泵工作将冷却液喷淋至顶出气缸的活塞杆上。
其中,如果加热端表面温度大于第二基准温度,则通过水泵控制冷却液喷淋至顶出气缸的活塞杆上,使顶出气缸的温度不易过高,进而使顶出气缸不易损坏。
步骤1123:否则,返回通过温度检测装置间隔预设时间获取金属坯料的加热端表面温度的步骤。
步骤2100:获取金属坯料的数量信息。
其中,金属坯料的数量信息可以人工手动输入,也可以自动获取,此处金属坯料的数量信息为自动获取。
金属坯料的数量信息获取方法为:
金属坯料穿设于加热管内进行加热,加热管上开设有与温度检测装置对应的检测孔,温度检测装置上设有与温度检测装置同步移动的距离检测装置,距离检测装置可以通过超声波距离检测和/或激光测距检测,温度检测装置移动至对应的检测孔处时,距离检测装置透过检测孔测量加热管与距离检测装置之间距离,以判断加热管内是否穿设有金属坯料,进而得出加热的金属坯料的数量。
步骤2200:判断所述数量信息是否为奇数。
步骤2211:如果是,则通过温度检测装置间隔预设时间获取中间金属坯料的加热端表面温度。
其中,中间金属坯料加热时的热量不易散失,使得中间金属坯料的加热速度最快,所以前期只需检测中间金属坯料的温度。
步骤2212:判断所述中间金属坯料的加热端表面温度是否大于第一基准温度。
步骤2213:如果是,则控制预设的顶出气缸的活塞杆伸出将中间金属坯料从加热管内顶出,并通过温度检测装置间隔预设时间获取中间金属坯料两侧的金属坯料的加热端表面温度。
其中,预设时间根据实际情况进行设定,可以为0.5min-5min,此处预设时间优选为0.5min。
步骤2214:否则,返回通过温度检测装置间隔预设时间获取中间金属坯料的加热端表面温度的步骤。
步骤2221:如果所述数量信息不是奇数,则通过温度检测装置间隔预设时间依次获取中间两个金属坯料的加热端表面温度。
其中,预设时间根据实际情况进行设定,可以为0.5min-5min,此处预设时间优选为1min。
步骤2222:判断两所述中间金属坯料的加热端表面温度是否大于第一基准温度。
步骤2223:当至少一个中间金属坯料的加热端表面温度大于第一基准温度时,则控制预设的顶出气缸的活塞杆伸出将对应的金属坯料从加热管内顶出,并间隔预设时间依次检测剩余金属坯料的加热端表面温度。
其中,预设时间根据实际情况进行设定,可以为0.5min-5min,此处预设时间优选为0.5min。
步骤2224:否则,返回通过温度检测装置间隔预设时间依次获取中间两个金属坯料的加热端表面温度的步骤。
基于同一发明构思,本发明实施例提供一种感应加热设备控制系统,包括存储器和处理器,所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如图1至图2任一种感应加热设备控制方法的计算机程序。
参照图3,基于同一发明构思,本发明还公开的一种感应加热设备,包括加热装置1、温度检测装置2、驱动组件3和支撑组件6,加热装置1为全固态感应加热设备,加热装置1用于给金属坯料7加热,驱动组件3安装于加热装置1上,驱动组件3用于驱使温度检测装置2移动,以检测两个以上金属坯料7的表面温度,支撑组件6用于支撑金属坯料7。
参照图4、5,加热装置1具有一感应加热线圈11,感应加热线圈11内插接有加热管12,加热管12供金属坯料7穿设以对金属坯料7加热,感应加热线圈11的外侧设有保温层13,以减少感应加热线圈11与加热管12热量的散失,保温层13可以由石棉等保温材质制成,保温层13与加热管12的上侧均开设有检测孔121,检测孔121与温度检测装置2对应,以方便温度检测装置2通过检测孔121检测金属坯料7的表面温度。
参照图3、4,支撑组件6设于加热管12远离加热装置1的一侧,支撑组件6用于支撑金属坯料7伸出加热管12伸出的部分,以使金属坯料7在加热时不易发生晃动,支撑组件6包括支撑片61、支撑块62和支撑螺杆63,支撑片61由与金属坯料7一一对应的半弧形片组成,支撑块62设于支撑片61的下侧,支撑片61与支撑块62固定,支撑螺杆63的数量至少为一个,此处支撑螺杆63的数量优选为两个,支撑螺杆63的一端固定于支撑块62上,支撑螺杆63的另一端可以支撑于地面上也可以固定于加热装置1上。
支撑组件6还包括固定架64和支撑螺母65,固定架64固定于加热装置1靠近金属坯料7的一侧,固定架64上开设有供支撑螺杆63穿设的长腰孔641,支撑螺母65的数量至少为一个,支撑螺母65的数量为一个时,支撑螺母65螺纹连接于支撑螺杆63上且下端与固定架64的上侧抵接,支撑螺母65的数量为两个以上时,两个以上螺母螺纹连接于支撑螺杆63上且分别位于固定架64的上下两侧,以将支撑螺杆63固定于固定架64上;固定架64远离加热装置1的一侧还穿设有加固螺杆66,加固螺杆66的下端支撑于地面上,加固螺杆66的上端螺纹连接有至少两个加固螺母67,两个加固螺母67分别夹持于固定架64的上下两侧,以将加固螺杆66固定于固定架64上。
加热装置1靠近金属坯料7的一侧固定有顶出气缸4,顶出气缸4与金属坯料7一一对应,顶出气缸4用于将加热完成的金属坯料7从加热管12内顶出;加热装置1靠近金属坯料7的一侧还设有冷却组件5,冷却组件5用于对顶出气缸4的活塞杆进行冷却,冷却组件5包括水箱51、水泵52和冷却水管53,水泵52用于将水箱51内的冷却液抽出经冷却水管53与顶出气缸4的活塞杆连接,即将冷却液浇于顶出气缸4的活塞杆上对顶出气缸4的活塞杆进行冷却。
冷却组件5还包括接液箱54,接液箱54放置于固定架64上且位于顶出气缸4的活塞杆的正下方,接液箱54用于接取冷却水管53流出的冷却液;接液箱54的底部开设有排水口542,接液箱54内的冷却液经排水口542流至水箱51内循环使用;接液箱54内还设有防溅件541,防溅件541可以为布料、海绵等,以使冷却液不易从接液箱54内溅出。
参照图3、6,驱动组件3包括驱动丝杆31、驱动电机32、驱动块33和支撑板34,支撑板34固定于加热装置1靠近金属坯料7的一侧,驱动丝杆31的两端通过轴承转动连接于支撑板34的两端,驱动丝杆31的轴线与支撑板34互相平行,驱动电机32安装于支撑板34的一端且输出轴与驱动丝杆31的一端固定连接,以驱使驱动丝杆31转动,支撑板34靠近驱动丝杆31的一侧固定有滑轨,滑轨与驱动丝杆31互相平行,驱动块33套设于驱动丝杆31上且与驱动丝杆31螺纹连接,驱动块33与滑轨滑移连接,以引导驱动块33沿驱动丝杆31的轴向滑动,驱动块33远离支撑板34的一侧固定有固定板,温度检测装置2固定于固定板上且竖直向下设置,温度检测装置2可以为温度传感器,也可以为红外温度探头。
驱动组件3还包括两个接近开关35,两个接近开关35分别设于支撑板34上侧的两端,接近开关35用于控制驱动块33的滑动行程,使驱动块33不易与其它零部件碰撞。
本实施例的实施原理为:将圆柱状的金属坯料7放置与支撑片61上,并将金属坯料7需要锻造的一端插入加热管12内进行加热,温度检测装置2在驱动组件3的驱使下往复移动,当需要检测金属坯料7伸入加热管12一端的表面温度时,驱动组件3驱使温度检测装置2移动至检测孔121的正上方,温度检测装置2透过检测孔121检测金属坯料7的表面温度,若检测到金属坯料7的表面温度达到设定的温度,则顶出气缸4的活塞杆伸出将金属坯料7从加热管12内顶出;水泵52将水箱51内的冷却液抽出经冷却水管53喷淋至顶出气缸4的活塞杆上,对顶出气缸4的活塞杆冷却,接液箱54接取经冷却水管53喷淋出的冷却液,冷却液经接液箱54上的排水口542流至水箱51内循环利用。
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。