CN115502066B - 一种环形磁芯绝缘层喷涂生产线用的隧道炉 - Google Patents

Abstract

一种环形磁芯绝缘层喷涂生产线用的隧道炉，属于环形磁芯生产技术领域。它要对环形磁芯进行预热、对已喷粉上粉的环形磁芯进行烘干固化，在环形磁芯外表面形成一层绝缘层。为此，设有一条单内空腔的隧道炉，在炉内腔设有上、下、水平布排的、且相互平行的预热输送线和烘干输送线，通过对两条输送线的速度调节能实现对环形磁芯的预热温度和烘干时间的调节，以达到环形磁芯预热和对其绝缘层进行烘干固化的要求，在炉后端部还设有水平运动机构、上下升降机构和托板夹持机构，用于对被加工件的自动转运。本隧道炉制造成本较低，控制便捷、节能、生产效率高、产品质量好。

Description

一种环形磁芯绝缘层喷涂生产线用的隧道炉

技术领域

本发明涉及环形磁芯生产技术领域，特别涉及一种环形磁芯绝缘层喷涂生产线用的隧道炉。

背景技术

现有的环形磁芯广泛应用在电子通讯设备、电子电力控制系统以及工业控制设备中。这些环形磁芯外形尺寸小，片宽在6～25mm、内径在φ8～30mm、外径在φ10～35mm的范围内。现有的环形磁芯绝缘层喷涂是采用两个烤箱分别进行预热和烘干固化，环形磁芯挂入预热烤箱进行预热，预热温度为135℃～150℃，预热时间为25～30分钟。预热的目的在于除去环形磁芯残留的水份，使环形磁芯干燥不易生锈，在喷涂时上粉快，涂层厚度较厚。人工喷涂好的环形磁芯挂入烘干烤箱进行烘干固化，烘烤温度为200℃～230℃，烘烤时间为10～12分钟。

由于环形磁芯喷涂、预热和烘干都要靠人工装卸，所以每次只能装1挂产品，每挂为20～180个环形铁芯，而且由于烤箱温度较高，拿取又不方便，人工拿取时存在高温辐射甚至被烫伤的危险。因为存在烤箱容积问题，每次可预热和烘干固化的产品数量受到较大限制，预热时间长，因而生产效率较低，生产成本高。

为了克服上述的缺陷，可以考虑设计一条环形磁芯绝缘层喷涂生产线，它主要由隧道炉和喷粉装置两部分组成；所述隧道炉内设有上、下布排的预热输送线和烘干输送线，环形磁芯从炉前端部入料到预热输送线上，经过一段时间预热运行，到达炉后端部，通过运动机构将已预热的环形磁芯转送到喷粉装置的旋转工作台上；喷粉装置包括喷粉房、喷粉枪运动机构、粉末回收房和旋转工作台，已预热的环形磁芯通过旋转工作台送入喷粉房内，喷粉枪将调校好的环氧粉末对这些环形磁芯进行均匀喷涂，粉末回收房用于回收喷粉房内到处飘逸的环氧粉末，旋转工作台将已喷涂粉末的环形磁芯送到隧道炉后端部，并通过运动机构转送到烘干输送线上，经过一段时间烘干运行，到达炉前端部，人工取出、冷却，对环形磁芯翻面，送入炉前端部的预热输送线上，重复上述生产步骤，完成对整个环形磁芯的环氧粉末喷涂并烘干固化形成绝缘层。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种环形磁芯绝缘层喷涂生产线用的隧道炉，摆满在托板上的环形磁芯通过设于炉腔中上部的预热输送线从隧道炉前端部输送到后端部并被转送到喷粉房进行环氧粉末喷涂，已被喷涂的环形磁芯被转送到隧道炉后端部设于炉腔下部的烘干输送线上并被输送到前端部出炉，完成对环形磁芯一面及芯身绝缘层的预热、喷涂、烘干固化，将该环形磁芯翻面，重复上述步骤，完成对该环形磁芯另一面及芯身绝缘层的预热、喷涂、烘干，在这一过程中，除了入料、环形磁芯翻面及出料需人工外，其余过程借助于常规的程序控制器PLC能实现全自动化生产，故生产效率高，产品质量好，生产成本较低。

本发明所提出的技术解决方案是这样的：

一种环形磁芯绝缘层喷涂生产线用的隧道炉，包括保温结构的炉体，炉体前端部一侧上中部设有第一入口，炉体后端部上中部后部设有第一出口，炉体后端部下部后部设有第二入口，炉体前端部下部设有第二出口，在所述炉体上顶部前、后部均布设有两台鼓风机，炉体前端部上顶部设有带排风扇的排气管，在隧道炉的内腔上顶部均匀设有多组发热板，在所述内腔上中部设有一条水平的、贯穿内腔的预热输送线，在第一入口外侧设有上料台，在所述内腔下部设有一条水平的、贯穿内腔的烘干输送线；在所述内腔内设有温度检测头，在所述炉体前端部还设有一组降温风扇、第二限位开关和出料平台；在炉体后端部设有上下升降机构、水平运动机构和托板夹持机构，水平运动机构的两根相互平行的水平导轨设在炉体后端部上部并向后延伸至所述烘干输送线后端部后方，水平运动机构的水平滑杆与两根水平导轨滑动连接，上下升降机构中与竖导轨滑动连接的竖滑杆下端部与托板夹持机构的固定杆中央固定连接，所述竖导轨下端部与所述水平滑杆中央固定连接；本隧道炉还设有环形磁芯盛载及翻面组件。

所述预热输送线包括第一电机、第一减速箱、第一链轮、第一链条、第一支承杆，活动连接在两条第一链条之间的第一支承杆相互平行且等间距，第一电机输出轴通过第一减速箱、第一链轮驱动第一链条运动。

所述烘干输送线包括第二电机、第二减速箱、第二链轮、第二链条、第二支承杆，活动连接在两条第二链条之间的第二支承杆相互平行且等间距，第二电机输出轴通过第二减速箱、第二链轮驱动第二链条运动。

所述水平运动机构包括第一伺服电机、转轴、第一同步轮、第一同步皮带、第一滑块、水平滑杆和水平导轨，第一伺服电机输出轴通过联轴器与转轴固定连接，转轴两端分别位于两根水平导轨一端部，在转轴两端和两根水平导轨另一端分别设有第一同步轮，水平滑杆两端部分别设有与相应水平导轨滑动连接的第一滑块，第一同步皮带通过位于同一根水平导轨两端的第一同步轮与位于同侧的第一滑块固定连接，第一伺服电机输出轴通过联轴器、转轴、四个第一同步轮、两条第一同步皮带和两块第一滑块驱动水平滑杆在两根水平导轨上前后滑动。

所述上下升降机构包括第二伺服电机、竖导轨、竖滑杆、第二同步轮、第二同步皮带，竖导轨上下端部分别设有第二同步轮，竖滑杆上端部设有第二滑块，竖导轨下端与水平滑杆中央固定连接，第二同步皮带通过两个第二同步轮与第二滑块固定连接，第二伺服电机输出轴通过第二同步轮、第二同步皮带、第二滑块驱动竖滑杆沿竖导轨上下滑动。

所述托板夹持机构包括固定杆、气缸和夹持板，在固定杆两端分别对称设有能沿该固定杆轴向摆动的夹持板，在固定杆两端部的上面部分别设有气缸，气缸的活塞与相应的夹持板活动连接，固定杆中央与竖滑杆下端固定连接，两个气缸的活塞同步伸或缩，使两块夹持板同步夹紧或松开。

所述环形磁芯盛载及翻面组件包括托板和定位隔板，该定位隔板为平板，在板内均匀布满与承载在托板上面的待喷涂的环形磁芯相匹配的圆孔。

与现有技术相比，本发明具有如下显著效果：

（1）本发明是一种环形磁芯绝缘层喷涂生产线用的隧道炉，对环形磁芯坯料进行预热、环氧粉末喷涂后烘干固化，成为外表带绝缘层的环形磁芯。所述隧道炉内腔中上部和下部分别布排有相互平行且水平的预热输送线和烘干输送线，炉内不设固定隔层，炉内温度一致。采用对所述两条输送线的速度调节，使准备预热的环形磁芯经过一定时间运行，在离开该炉时的温度达到喷粉上粉所要求的温度值；使经过喷粉的环形磁芯从该炉后端部运行到前端部的时间符合对该环形磁芯绝缘层进行烘干固化的时间要求；可见，在同一炉温下通过输送线速度调节就能实现对预热温度和烘干时间的调节，十分便捷，产品质量可靠。本隧道炉采用单腔结构，炉体结构简单，只需一套温度调节系统，制造成本较低，但却能同时处理两种不同加热温度---烘干时间要求的加工件，故既节能，生产效率又高。

（2）本隧道炉后端部设有水平运动机构、上下升降机构和托板夹持机构，结合一些位置开关，并借助于常规的程序控制器PLC的控制，能将预热好的环形磁芯自动转送到下工序的喷粉房内，又同步地将从喷粉房喷好环氧粉末的环形磁芯自动送回炉内烘干输送线上，实现对环形磁芯进行预热、喷粉、烘干固化形成绝缘层的全自动化生产过程，生产效率高，产品质量好，生产成本较低。

附图说明

图1是本发明一种环形磁芯绝缘层喷涂生产线用的隧道炉结构示意图。

图2是图1所示隧道炉前端部结构放大示意图。

图3是图2所示第一入口的局部放大示意图。

图4是图1所示隧道炉后端部结构放大示意图。

图5是图1所示托板的结构示意图。

图6是在图5所示托板上布排满环形磁芯的结构示意图。

图7是与图6所示托板配合对环形磁芯进行翻面的定位隔板的结构示意图。

图中标记说明：1.上料台；1-1.滚轮；2.预热输送线；2-1.第一链条；2-2.第一支承杆；3.发热板；4.鼓风机；5.温度检测头；6.第一限位开关；7.第一电机；8.水平运动机构；8-1.第一伺服电机；8-2.水平导轨；8-3.转轴；8-4.水平滑杆；9.上下升降机构；9-1.第二伺服电机；9-2.竖导轨；9-3.竖滑杆；10.托板夹持机构；10-1.固定杆；10-2.气缸；10-3.夹持板；11.排气管；12.烘干输送线；12-1.第二链条；12-2.第二支承杆；13.第二限位开关；14.第二电机；15.降温风扇；16.出料平台；17.炉体；17-1.第一入口；17-2.第一出口；17-3.第二入口；17-4.第二出口；17-5.内腔；18.托板；19.环形磁芯；20.定位隔板；20-1.圆孔。

具体实施方式

通过下面实施例对本发明作进一步详细阐述。

参见图1～7所示，一种环形磁芯绝缘层喷涂生产线用的隧道炉，包括保温结构的炉体17，炉体17前端部一侧上中部设有第一入口17-1，炉体17后端部上中部后部设有第一出口17-2，炉体17后端部下部后部设有第二入口17-3，炉体17前端部下部前部设有第二出口17-4，在所述炉体17上顶部前、后部均布设有两台鼓风机4，炉体17前端部上顶部设有带排风扇的排气管11，在隧道炉的内腔17-5上顶部均匀设有多组发热板3，在所述内腔17-5上中部设有一条水平的、贯穿内腔17-5的预热输送线2，在第一入口17-1外侧设有上料台1，在所述内腔17-5下部设有一条水平的、贯穿内腔17-5的烘干输送线12；在所述内腔17-5内设有温度检测头5，在所述炉体17前端部还设有一组降温风扇15、第二限位开关13和出料平台16；在炉体17后端部设有上下升降机构9、水平运动机构8和托板夹持机构10，水平运动机构8的两根相互平行的水平导轨8-2设在炉体17后端部上部并向后延伸至所述烘干输送线12后端部后侧，水平运动机构8的水平滑杆8-4与两根水平导轨8-2滑动连接，上下升降机构9中与竖导轨9-2滑动连接的竖滑杆9-3下端部与托板夹持机构10的固定杆10-1中央固定连接，所述竖导轨9-2下端部与所述水平滑杆8-4中央固定连接；本隧道炉还设有环形磁芯盛载及翻面组件。

所述预热输送线2包括第一电机7、第一减速箱、第一链轮、第一链条2-1、第一支承杆2-2，活动连接在两条第一链条2-1之间的第一支承杆2-2相互平行且等间距，第一电机7输出轴通过第一减速箱、第一链轮驱动第一链条2-1运动。

所述烘干输送线12包括第二电机14、第二减速箱、第二链轮、第二链条12-1、第二支承杆12-2，活动连接在两条第二链条12-1之间的第二支承杆12-2相互平行且等间距，第二电机14输出轴通过第二减速箱、第二链轮驱动第二链条12-1运动。

所述水平运动机构8包括第一伺服电机8-1、转轴8-3、第一同步轮、第一同步皮带、第一滑块、水平滑杆8-4和水平导轨8-2，第一伺服电机8-1输出轴通过联轴器与转轴8-3固定连接，转轴8-3两端分别位于两根水平导轨8-2一端部，在转轴8-3两端和两根水平导轨8-2另一端分别设有第一同步轮，水平滑杆8-4两端部分别设有与相应水平导轨8-2滑动连接的第一滑块，第一同步皮带通过位于同一根水平导轨8-2两端的第一同步轮与位于同侧的第一滑块固定连接，第一伺服电机8-1输出轴通过联轴器、转轴8-3、四个第一同步轮、两条第一同步皮带和两块第一滑块驱动水平滑杆8-4在两根水平导轨8-2上前后滑动。

所述上下升降机构9包括第二伺服电机9-1、竖导轨9-2、竖滑杆9-3、第二同步轮、第二同步皮带，竖导轨9-2上下端部分别设有第二同步轮，竖滑杆9-3上端部设有第二滑块，竖导轨9-2下端与水平滑杆8-4中央固定连接，第二同步皮带通过两个第二同步轮与第二滑块固定连接，第二伺服电机9-1输出轴通过第二同步轮、第二同步皮带、第二滑块驱动竖滑杆9-3沿竖导轨9-2上下滑动。

所述托板夹持机构10包括固定杆10-1、气缸10-2和夹持板10-3，在固定杆10-1两端分别对称设有能沿该固定杆10-1轴向摆动的夹持板10-3，在固定杆10-1两端部的上面部分别设有气缸10-2，气缸10-2的活塞与相应的夹持板10-3活动连接，固定杆10-1中央与竖滑杆9-3下端固定连接，两个气缸10-2的活塞同步伸或缩，使两块夹持板10-3同步夹紧或松开。

所述环形磁芯盛载及翻面组件包括托板18和定位隔板20，该定位隔板20为平板，在板内均匀布满与承载在托板18上面的待喷涂的环形磁芯19相匹配的圆孔20-1。

本发明一种环形磁芯绝缘层喷涂生产线用的隧道炉的工作过程是这样的：借助定位隔板20作为模板，将准备喷涂绝缘粉末的环形磁芯19均匀载满在托板18上，通过上料台1及滚轮1-1从第一入口17-1送入炉内预热输送线2上。本实施例中，隧道炉内腔17-5的温度调节在230℃±5℃范围，预热输送线2的运行速度调节为0.8米/分钟，预热输送线2的长度为7.5米，从头至尾的运行时间为9.4分钟。

当盛满环形磁芯19的托板18到达该预热输送线后端部第一出口17-2并触碰到第一限位开关6，预热输送线2暂停运行，此时，水平运动机构8、上下升降机构9和托板夹持机构10协同配合工作，托板夹持机构10从起始位置移动至托板18中部上方并通过两块夹持板10-3夹紧该托板18，然后将该托板18向后移送到位于隧道炉17后方的下一道喷涂工序所用的旋转工作台上，当托板18离开第一行程开关6后，预热输送线2重新运转，当在旋转工作台处放下托板18后，托板夹持机构10自动返回起始位置。

装载着已经喷涂好一面的环形磁芯19的托板18经由旋转工作台送至炉体17后面，水平运动机构8、上下升降机构9和托板鸡翅机构10协同配合工作，托板夹持机构10离开起始位置去夹持该托板18，并移送至炉体17第二入口17-3处的烘干输送线12上，该托板18被放上烘干输送线12的前夕至托板夹持机构10离开该托板18返回起始位置这段时间，烘干输送线12是暂停运转的。本实施例中，烘干输送线12的运行速度调节为0.78米/分钟，烘干输送线12的长度为9.5米，从头至尾的运行时间为12.2分钟。

当载满环形磁芯19的托板18从第二入口17-3运行至第二出口17-4处并触碰到第二限位开关13时，至托板18离开第二限位开关13并经第二出口17-4到达出料平台16这段时间，烘干输送线12暂停运行，托板18从出料平台16取出并放置在支承架上，待冷却后，将定位隔板20套入环形磁芯19上，然后用另一块托板18置放在环形磁芯19上面，将两块托板18夹紧并翻转180°角度，将原有的环形磁芯19翻面并均匀放置到另一块托板18上。

将另一块托板18及已翻面的环形磁芯19从第一入口17-1送入炉内预热输送线2上，重复上述工作步骤，之后，从第二出口17-4送出另一块托板18，上面装满整个外表面都覆盖着绝缘层的环形磁芯19。

根据待喷涂的环形磁芯大小、喷涂粉末的性质、去除环形磁芯水份达到所需预热温度的时间去确定预热输送线2的运行速度。本实施例的喷涂粉末，型号为XCP---231，主要成分及占比，以重量百分比计：环氧树脂30%，聚酯树脂30%。根据喷涂粉末的性质、粘附的粉末层厚、烘干及固化所需时间去确定烘干输送线12的运行速度。根据托板18从第一出口17-2送出、经过对环形磁芯的喷涂到将其送入第二入口17-3的烘干输送线上所需时间去确定待喷涂的环形磁芯19及其托板18从第一入口17-1送入预热输送线2的间隔时间为2.2～3分钟。本炉的温度调节、输送线的速度调节、各运动机构的动作控制均借助于常规的各种传感器及程序控制器PLC实现。

Claims (7)

1.一种环形磁芯绝缘层喷涂生产线用的隧道炉，包括保温结构的炉体(17)，炉体(17)前端部一侧上中部设有第一入口(17-1)，炉体(17)后端部上中部后部设有第一出口(17-2)，炉体(17)后端部下部后部设有第二入口(17-3)，炉体(17)前端部下部前部设有第二出口(17-4)，其特征在于：在所述炉体(17)上顶部前、后部均布设有两台鼓风机(4)，炉体(17)前端部上顶部设有带排风扇的排气管(11)，在隧道炉的内腔(17-5)上顶部均匀设有多组发热板(3)，在所述内腔(17-5)上中部设有一条水平的、贯穿内腔(17-5)的预热输送线(2)，在第一入口(17-1)外侧设有上料台(1)，在所述内腔(17-5)下部设有一条水平的、贯穿内腔(17-5)的烘干输送线(12)；在所述内腔(17-5)内设有温度检测头(5)，在所述炉体(17)前端部还设有一组降温风扇(15)、第二限位开关(13)和出料平台(16)；在炉体(17)后端部设有上下升降机构(9)、水平运动机构(8)和托板夹持机构(10)，水平运动机构(8)的两根相互平行的水平导轨(8-2)设在炉体(17)后端部上部并向后延伸至所述烘干输送线(12)后端部后方，水平运动机构(8)的水平滑杆(8-4)与两根水平导轨(8-2)滑动连接，上下升降机构(9)中与竖导轨(9-2)滑动连接的竖滑杆(9-3)下端部与托板夹持机构(10)的固定杆(10-1)中央固定连接，所述竖导轨(9-2)下端部与所述水平滑杆(8-4)中央固定连接；所述隧道炉还设有环形磁芯盛载及翻面组件；所述隧道炉采用单腔结构，炉内不设固定隔层，炉内温度一致；根据待喷涂的环形磁芯大小、喷涂粉末的性质、去除环形磁芯水份达到所需预热温度的时间去确定预热输送线(2)的运行速度；根据喷涂粉末的性质、粘附的粉末层厚、烘干及固化所需时间去确定烘干输送线(12)的运行速度；所述隧道炉的温度调节、输送线的速度调节、各运动机构的动作控制均借助于传感器及程序控制器PLC实现。

2.根据权利要求1所述的环形磁芯绝缘层喷涂生产线用的隧道炉，其特征在于：所述预热输送线(2)包括第一电机(7)、第一减速箱、第一链轮、第一链条(2-1)、第一支承杆(2-2)，活动连接在两条第一链条(2-1)之间的第一支承杆(2-2)相互平行且等间距，第一电机(7)输出轴通过第一减速箱、第一链轮驱动第一链条(2-1)运动。

3.根据权利要求1所述的环形磁芯绝缘层喷涂生产线用的隧道炉，其特征在于：所述烘干输送线(12)包括第二电机(14)、第二减速箱、第二链轮、第二链条(12-1)、第二支承杆(12-2)，活动连接在两条第二链条(12-1)之间的第二支承杆(12-2)相互平行且等间距，第二电机(14)输出轴通过第二减速箱、第二链轮驱动第二链条(12-1)运动。

4.根据权利要求1所述的环形磁芯绝缘层喷涂生产线用的隧道炉，其特征在于：所述水平运动机构(8)包括第一伺服电机(8-1)、转轴(8-3)、第一同步轮、第一同步皮带、第一滑块、水平滑杆(8-4)和水平导轨(8-2)，第一伺服电机(8-1)输出轴通过联轴器与转轴(8-3)固定连接，转轴(8-3)两端分别位于两根水平导轨(8-2)一端部，在转轴(8-3)两端和两根水平导轨(8-2)另一端分别设有第一同步轮，水平滑杆(8-4)两端部分别设有与相应水平导轨(8-2)滑动连接的第一滑块，第一同步皮带通过位于同一根水平导轨(8-2)两端的第一同步轮与位于同侧的第一滑块固定连接，第一伺服电机(8-1)输出轴通过联轴器、转轴(8-3)、四个第一同步轮、两条第一同步皮带和两块第一滑块驱动水平滑杆(8-4)在两根水平导轨(8-2)上前后滑动。

5.根据权利要求1所述的环形磁芯绝缘层喷涂生产线用的隧道炉，其特征在于：所述上下升降机构(9)包括第二伺服电机(9-1)、竖导轨(9-2)、竖滑杆(9-3)、第二同步轮、第二同步皮带，竖导轨(9-2)上下端部分别设有第二同步轮，竖滑杆(9-3)上端部设有第二滑块，竖导轨(9-2)下端与水平滑杆(8-4)中央固定连接，第二同步皮带通过两个第二同步轮与第二滑块固定连接，第二伺服电机(9-1)输出轴通过第二同步轮、第二同步皮带、第二滑块驱动竖滑杆(9-3)沿竖导轨(9-2)上下滑动。

6.根据权利要求1所述的环形磁芯绝缘层喷涂生产线用的隧道炉，其特征在于：所述托板夹持机构(10)包括固定杆(10-1)、气缸(10-2)和夹持板(10-3)，在固定杆(10-1)两端分别对称设有能沿该固定杆(10-1)轴向摆动的夹持板(10-3)，在固定杆(10-1)两端部的上面部分别设有气缸(10-2)，气缸(10-2)的活塞与相应的夹持板(10-3)活动连接，固定杆(10-1)中央与竖滑杆(9-3)下端固定连接，两个气缸(10-2)的活塞同步伸或缩，使两块夹持板(10-3)同步夹紧或松开。

7.根据权利要求1所述的环形磁芯绝缘层喷涂生产线用的隧道炉，其特征在于：所述环形磁芯盛载及翻面组件包括托板(18)和定位隔板(20)，该定位隔板(20)为平板，在板内均匀布满与承载在托板(18)上面的待喷涂的环形磁芯(19)相匹配的圆孔(20-1)。