CN112063829A - 一种非晶合金带材单片试样全自动连续退火炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及退火技术领域，尤其涉及一种非晶合金带材单片试样全自动连续退火炉，包括依次连接的自动上料装置、热处理炉体、自动下料装置，自动上料装置中设置有自动上料装置连接有传输机构，传输机构远离自动上料装置的一端穿过热处理炉体且延伸连接至自动下料装置，工作时，试样放置在自动上料装置上后，试样被移动至传输机构，驱动机构驱动传输机构运动，使得传输机构将试样自动传输至热处理炉体内，试样先后经过预加热区、加热与保温区和冷却区，待试样经过处理后，传输带将试样传输至自动下料装置上。该过程均通过机器自动传输，使用该退火炉退火，准备过程简单省时，可以实现全自动连续退火，减少了人力，提高了工作效率。

Description

一种非晶合金带材单片试样全自动连续退火炉

技术领域

本发明涉及退火技术领域，尤其涉及一种非晶合金带材单片试样全自动连续退火炉。

背景技术

在非晶合金带材生产行业中，带材的软测特性是延伸产品的重要参考指标。而作为非晶合金带材生产和检测的重要环节，退火工艺直接影响带材的软磁特性。非晶合金带材常规退火炉有卧式环形试样连续退火炉和立式柜式退火炉。使用卧式环形试样连续退火炉退火前，需要人工将一段带材卷绕成圆环试样，并在圆环试样中套入陶瓷管，然后依靠人工将套入陶瓷管的圆环试样推入退火炉中，最后需要人工收集退完火的试样。该退火炉工艺准备过程繁杂费时，需要消耗大量人力，退火过程中陶瓷管易碎裂，陶瓷管需要大量消耗，且易造成圆环试样卡管、碎管，影响后续软磁特性检测结果的可信度。而使用立式柜式退火炉退火，无法做到连续退火工作，完成一炉退火后，需要降到室温再进行下一炉退火，这个过程往往要消耗好几个小时。该退火炉工艺工作效率低，且无法做到带材软磁特性检测结果的及时性，不益于非晶合金带材的生产。

发明内容

针对上述现有技术的现状，本发明提供一种非晶合金带材单片试样全自动连续退火炉，以解决上述技术问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种非晶合金带材单片试样全自动连续退火炉，包括依次连接的自动上料装置、热处理炉体、自动下料装置，所述自动上料装置中设置有所述自动上料装置连接有传输机构，所述传输机构远离所述自动上料装置的一端穿过所述热处理炉体且延伸连接至所述自动下料装置，所述热处理炉体下方设置有安装座，所述安装座上设置有驱动所述传输机构的驱动机构，所述热处理炉体设置有靠近所述自动上料装置的进料口和靠近所述自动下料装置的出料口，所述进料口和所述出料口均设置有闸门，所述安装座上设置有控制所述闸门开闭的开关气缸，所述安装座内设置有控制机构以控制整套装置的运行，所述热处理炉体内从进料口至出料口方向依次设置有预加热区、加热与保温区、冷却区。

通过采用上述技术方案，工作时，试样放置在自动上料装置上后，试样被移动至传输机构，驱动机构驱动传输机构运动，使得传输机构将试样自动传输至热处理炉体内，试样先后经过预加热区、加热与保温区和冷却区，待试样经过处理后，传输机构将试样传输至自动下料装置上，最后自动下料。该过程只需要人将试样放进自动上料装置，从自动下料装置中取出试样，其余均通过机器自动传输，可以实现全自动连续退火，减少了人力，提高了工作效率。

进一步设置为，所述预加热区的内侧壁上和所述加热与保温区的内侧壁上均设置有加热丝，所述加热丝外层设置有石磨棉，所述加热与保温区设置有通电线圈，所述通电线圈环绕炉体设置且位于所述石磨棉的外侧，所述冷却区的炉体外层设置有多组冷却水管，所述冷却水管连通外置水箱。

通过采用上述技术方案，加热丝加热后给预加热区炉室加热升温，石磨棉用于保温和阻止热量流失，试样进入加热与保温区后，通电线圈运行给炉室内部产生贯通炉室方向的磁场，以对试样进行磁处理，磁处理后的试样进到冷却区，冷却水管中的冷却水对炉室降温。

进一步设置为，所述自动下料装置和所述自动上料装置均包括箱体以及设置在所述箱体内的托盘放置架，所述箱体内底部设置有驱动电机，所述驱动电机的输出端连接有第一齿轮盘，所述箱体上端固定有第二齿轮盘，所述第一齿轮盘与所述第二齿轮盘之间之间连接有链条，所述链条在所述箱体内循环运动，所述链条上一定间隔固定连接有固定杆，所述固定杆下方活动连接有两根吊杆，所述吊杆之间连接有托盘放置架，所述托盘放置架包括若干个滚轴连接组成，所述箱体上端侧壁上设置有推料气缸，所述推料气缸的伸缩杆朝向所述热处理炉体。

通过采用上述技术方案，驱动电机驱动第一齿轮盘转动，从而带动链条环绕转动，由于传动关系，带动第二齿轮盘转动，连接在链条吊杆上的托盘放置架随着链条环绕移动，待托盘放置架移动到箱体上端，推料气缸推动托盘放置架上的试样托盘，使得试样托盘通过滚轴往传输机构的方向滑动，直至移动至传输机构上，传输机构将试样送往下一个工序。上述方案可以保证每层托盘放置架移动至最上端位置，从而达到试样托盘连续输送的作用。

进一步设置为，所述箱体正面设置有开窗。

通过采用上述技术方案，开设有开窗可以方便人员将试样托盘放置于托盘放置架上。

进一步设置为，所述传输机构包括设置在安装座上的支撑柱、由所述支撑柱支撑的传输带，所述驱动机构驱动所述传输带运动。

通过采用上述技术方案，若干个支撑柱为传输带提供支撑力，保证传输带输送试样托盘的平稳运行。

进一步设置为，所述驱动机构包括调速电机和减速电机，所述调速电机与所述传输带连接。

通过采用上述技术方案，调速电机和减速电机运行推动传输带输送。

进一步设置为，所述热处理炉体内设置有热电偶。

通过采用上述技术方案，热电偶可以反馈炉体内的温度信号。

进一步设置为，所述热处理炉体的上端设置有炉盖。

通过采用上述技术方案，炉盖可以起到隔绝温度、屏蔽地磁场和防尘的作用，以保证整个设备的正常使用。

进一步设置为，所述自动下料装置上设置有感应器，所述感应器连接有报警器。

通过采用上述技术方案，当每层托盘放置架均已使用时，报警器会发出提示音警报，提示员工通过正面开窗将试样托盘取出。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明提供一种非晶合金带材单片试样全自动连续退火炉，包括依次连接的自动上料装置、热处理炉体、自动下料装置，所述自动上料装置中设置有所述自动上料装置连接有传输机构，所述传输机构远离所述自动上料装置的一端穿过所述热处理炉体且延伸连接至所述自动下料装置，工作时，试样放置在自动上料装置上后，试样被移动至传输机构，驱动机构驱动传输机构运动，使得传输机构将试样自动传输至热处理炉体内，试样先后经过预加热区、加热与保温区和冷却区，待试样经过处理后，传输机构将试样传输至自动下料装置上，最后自动下料。该过程只需要人将试样放进自动上料装置，从自动下料装置中取出试样，其余均通过机器自动传输，可以实现全自动连续退火，减少了人力，提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明的非晶合金带材单片试样全自动连续退火炉的整体结构示意图；

图2为本发明中自动上料装置的结构示意图；

图3为本发明中自动上料装置的侧视图；

图4为本发明中托盘放置架的结构示意图；

图5为本发明中自动上料装置和传输机构的连接示意图；

图6为本发明中热处理炉体的结构示意图；

图7为本发明中闸门的结构示意图。

图中：1、自动上料装置；11、箱体；111、驱动电机；1111、转轴；112、推料气缸；113、第一齿轮盘；114、第二齿轮盘；12、托盘放置架；121、滚轴；13、链条；131、固定杆；132、吊杆；14、开孔；2、安装座；21、驱动机构；211、调速电机；212、减速电机；22、仪表及功能按钮；23、开关气缸；3、热处理炉体；31、进料口；32、出料口；33、预加热区；34、加热与保温区；35、冷却区；36、压力阀；37、进气管；38、出气管；39、炉盖；4、自动下料装置；5、传输机构；51、传输带；511、压轮；52、支撑柱；6、加热丝；61、石磨棉；62、通电线圈；7、热电偶；8、冷却水管；9、闸门。

具体实施方式

如图1所示，本发明提供一种非晶合金带材单片试样全自动连续退火炉，包括依次连接的自动上料装置1、热处理炉体3和自动下料装置4，热处理炉体3下方设置有支撑作用的安装座2，自动上料装置1右上侧连接有传输机构5，传输机构5远离自动上料装置1的一端穿过热处理炉体3且延伸连接至右侧的自动下料装置4。

如图2-图4所示，自动上料装置1均包括箱体11以及设置在箱体11内的多个托盘放置架12，托盘放置架12上放置有试样托盘，试样托盘长宽尺寸略大于试样长宽尺寸，用于盛放单片或者多片试样叠放，且试样托盘采用耐高温和无磁性的材料。箱体11内底部设置有驱动电机111，驱动电机111的输出端连接有转轴1111，转轴1111的另一端同轴连接有第一齿轮盘113，箱体11上端悬吊有两个第二齿轮盘114，第一齿轮盘113与第二齿轮盘114之间连接有链条13，箱体11内双侧均设置有链条13，链条13、驱动电机111、第一齿轮盘113和第二齿轮盘114组成立体式循环移动系统，驱动电机111驱动第一齿轮盘113转动，使得链条13在箱体11内循环运动。链条13上中每间隔一定距离设有固定杆131，固定杆131下方活动连接有两根吊杆132，托盘放置架12连接在两根吊杆132之间，其中，托盘放置架12包括若干个滚轴121连接组成，箱体11左上端侧壁上设置有推料气缸112，推料气缸112的伸缩杆朝向热处理炉体3，用于给最上层试样托盘一定推动力，使试样托盘通过滚轴121向右滑动。箱体11靠近传输机构5的侧壁上开设有连接传输机构5的开孔14，试样托盘通过开孔14移动至传输机构5上。箱体11的正面设有开窗，便于人工将试样托盘放置在多层托盘放置架12上。

如图5所示，传输机构5包括安装在安装座2上的支撑柱52、由支撑柱52支撑的传输带51，安装座2上设置有驱动传输带51的驱动机构21，驱动机构21包括连接传输带51的调速电机211和减速电机212，传输带51的下方设置有压轮。若干个支撑柱52为传输带51提供支撑力，保证传输带51输送试样托盘的平稳运行。压轮主要用于传输带51张力的调节，从而保障传输带51在反复冷热变化的环境中保持紧绷。传输带51和支撑柱52均采用耐高温且无磁性的材料。

如图6、图7所示，热处理炉体3为隧道式退火炉，从左到右依次包含进料口31、预加热区33、加热与保温区34、冷却区35和出料口32。进料口31和出料口32设置有闸门，闸门包括一左一右的左闸门和右闸门，安装座2上设置有控制分别控制左闸门和右闸门开闭的开关气缸。进料口31还包含一根出气管38，用于排除炉体中的空气和保护气体。出料口32还包含一根进气管37，用于通入保护气体。出料口32还设置有气压显示阀，用于监测炉体中保护气体的气压。预加热区33的内侧壁上和加热与保温区34的内侧壁上均设置有加热丝，用于炉室加热升温。预加热区33炉室底部设置有一组热电偶7，用于向控制机构反馈炉室内的温度信号。预加热区33加热丝装置外层还设置有一定厚度的石墨棉，用于保温和阻止热量流失。加热与保温区34炉室长度较预加热区33要长，底部不同位置设置有两组热电偶7，用于向控制机构反馈炉室内不同部分的温度信号。加热与保温区34加热丝装置外层还设置有一定厚度的石墨棉，用于保温和阻止热量流失。加热与保温区34石墨棉装置外层绕制有一定匝数的通电线圈62，用于给炉室内部产生贯通炉室方向的磁场。冷却区35的炉体外层设置有多组冷却水管8，冷却水管8连通外置水箱，用于给炉室降温。冷却区35炉室底部设置有一组热电偶7，用于向控制机构反馈炉室内的温度信号。整个热处理炉体3外层还设置有炉盖39，用于隔绝温度、屏蔽地磁场和防尘。热处理炉体3采用耐高温、无磁性材料。

如图1所示，自动下料装置4结构与自动上料装置1相似，不同之处在于连接传输带51的开孔14在左侧上端位置，与传输带51末端相连。自动下料装置4用于接收传输带51运输来的已完成退火的试样托盘。自动下料装置4设有感应器，感应器连接有报警器，当每层托盘放置架12均已使用，会发出提示音警报，提示员工通过正面开窗将试样托盘取出。

安装座2上设置有仪表及功能按钮22，包括电源开关、加热按钮、加磁按钮、磁场电流调节旋钮、紧急停止按钮、冷却水循环水流量调节阀门等。电源开关包含电源总闸、上下料装置电源开关、传输系统电源开关、退火炉电源开关等。加热按钮打开，加热加热丝工作，炉室内温度上升至设定温度；加热按钮关闭，加热加热丝停止工作。加磁按钮打开，通电线圈62通电，给炉室中产生贯穿炉室的方向的磁场；加磁按钮关闭，通电线圈62断电，炉室中磁场消失。通过磁场电流调节旋钮可以调节磁场电流大小，从而调整磁场的大小。紧急停止按钮主要用于设备异常故障的运行紧急停止。冷却水循环水流量调节阀门可以用于调节冷却水流量大小，从而实现对退火炉冷却区35温度的控制。

自动上料装置1、自动下料装置4、传输机构5的运行受计算机控制控制自动运行和停止，预加热区33和加热与保温区34的加热和保温过程受计算机控制机构控制自动运行。

控制机构包括输入输出单元、PC机控制单元、PLC控制单元、PID控制单元和执行单元。输入输出单元用于元对系统的操作进行各项设置。具体设置项目包括预加热区33温度、加热与保温区34温度、冷却区35温度、试样运输时间间隔。PC机控制单元用于将各项设置记录在软件控制程序中，并与PCL控制单元进行通信联系。具体工作内容为，PC机控制单元采用软件控制系统，该软件包含系统定时、工艺曲线记录、故障报警记录等若干退火工艺功能。PLC控制单元用于在接收到PC机控制单元的启动信号后控制各个执行单元的工作启动，并把相应的启动完成信号或报警信号发送至PC机控制单元。PLC控制单元主要工作内容为，控制上料和下料装置的运行、控制进料口31和出料口32的同时开启和关闭，控制传输机构5传输的间隔运行和停止等。PID控制单元用于退火炉热处理部分部分的加热程序，可以实现对退火温度的无超调控制，保障加热温度和保温温度的可靠、稳定。执行单元包含上电断电功能的部件、上料下料装置循环系统、可控硅调功部件、磁场调功部件、磁场电流电压显示部件等。以上大部分控制机构设置在安装座2中。

本实施例的实施原理为：工作时，打开开窗，将试样放置在试样托盘上，关闭开窗，启动驱动电机111，进而使得链条13带动托盘放置架12环绕移动，待试样托盘运动至箱体11最高层，推料气缸112的伸缩杆推动试样托盘使试样托盘通过滚轴121向右滑动，通过开孔14移动至传输带51上。传输带51将试样自动传输至热处理炉体3内，试样先后经过预加热区33、加热与保温区34和冷却区35，待试样经过处理后，传输带51将试样传输至自动下料装置4上，从自动下料装置4中取出试样，通过机器自动传输，可以实现全自动连续退火，减少了人力，提高了工作效率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神与范围。

Claims (9)

1.一种非晶合金带材单片试样全自动连续退火炉，其特征在于：包括依次连接的自动上料装置(1)、热处理炉体(3)、自动下料装置(4)，所述自动上料装置(1)中设置有所述自动上料装置(1)连接有传输机构(5)，所述传输机构(5)远离所述自动上料装置(1)的一端穿过所述热处理炉体(3)且延伸连接至所述自动下料装置(4)，所述热处理炉体(3)下方设置有安装座(2)，所述安装座(2)上设置有驱动所述传输机构(5)的驱动机构(21)，所述热处理炉体(3)设置有靠近所述自动上料装置(1)的进料口(31)和靠近所述自动下料装置(4)的出料口(32)，所述进料口(31)和所述出料口(32)均设置有闸门(9)，所述安装座(2)上设置有控制所述闸门(9)开闭的开关气缸(23)，所述安装座（2）内设置有控制机构以控制整套装置的运行，所述热处理炉体(3)内从进料口(31)至出料口(32)方向依次设置有预加热区(33)、加热与保温区(34)、冷却区(35)。

2.根据权利要求1所述的一种非晶合金带材单片试样全自动连续退火炉，其特征在于：所述预加热区(33)的内侧壁上和所述加热与保温区(34)的内侧壁上均设置有加热丝（6），所述加热丝（6）外层设置有石磨棉(61)，所述加热与保温区(34)设置有通电线圈(62)，所述通电线圈(62)环绕炉体设置且位于所述石磨棉(61)的外侧，所述冷却区(35)的炉体外层设置有多组冷却水管(8)，所述冷却水管(8)连通外置水箱。

3.根据权利要求2所述的一种非晶合金带材单片试样全自动连续退火炉，其特征在于：所述自动下料装置(4)和所述自动上料装置(1)均包括箱体(11)以及设置在所述箱体(11)内的托盘放置架(12)，所述箱体(11)内底部设置有驱动电机(111)，所述驱动电机(111)的输出端连接有第一齿轮盘(113)，所述箱体(11)上端固定有第二齿轮盘(114)，所述第一齿轮盘(113)与所述第二齿轮盘(114)之间之间连接有链条(13)，所述链条(13)在所述箱体(11)内循环运动，所述链条(13)上一定间隔固定连接有固定杆(131)，所述固定杆(131)下方活动连接有两根吊杆(132)，所述吊杆(132)之间连接有托盘放置架(12)，所述托盘放置架(12)包括若干个滚轴(121)连接组成，所述箱体(11)上端侧壁上设置有推料气缸(112)，所述推料气缸(112)的伸缩杆朝向所述热处理炉体(3)设置。

4.根据权利要求3所述的一种非晶合金带材单片试样全自动连续退火炉，其特征在于：所述箱体(11)正面设置有开窗。

5.根据权利要求4所述的一种非晶合金带材单片试样全自动连续退火炉，其特征在于：所述传输机构(5)包括设置在安装座(2)上的支撑柱(52)、由所述支撑柱(52)支撑的传输带(51)，所述驱动机构(21)驱动所述传输带(51)运动。

6.根据权利要求5所述的一种非晶合金带材单片试样全自动连续退火炉，其特征在于：所述驱动机构(21)包括调速电机(211)和减速电机(212)，所述调速电机(211)与所述传输带(51)连接。

7.根据权利要求6所述的一种非晶合金带材单片试样全自动连续退火炉，其特征在于：所述热处理炉体(3)内设置有热电偶(7)。

8.根据权利要求7所述的一种非晶合金带材单片试样全自动连续退火炉，其特征在于：所述热处理炉体(3)的上端设置有炉盖(39)。

9.根据权利要求8所述的一种非晶合金带材单片试样全自动连续退火炉，其特征在于：所述自动下料装置(4)上设置有感应器，所述感应器连接有报警器。

Images