彈簧用棒材的加熱裝置及其加熱方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種彈簧用棒材的加熱裝置，包括：感應加熱裝置；輸送裝置；驅動輸送裝置的驅動電機；設在驅動電機上的旋轉編碼器；設置在感應加熱裝置的入料口處的位置傳感器，用于在檢測到待加熱的彈簧用棒材到達感應加熱裝置的入料口時輸出位移計算觸發(fā)信號；PLC控制器，用于接收位置傳感器輸出的位移計算觸發(fā)信號、旋轉編碼器的輸出信號以及對彈簧用棒材的總長、分段數(shù)和每一分段的長度的設定，控制感應加熱裝置輸出設定的、與當前被加熱的那一分段相對應的加熱功率。本發(fā)明還公開了一種彈簧用棒材的加熱裝置的加熱方法。采用上述方案后，可針對彈簧用棒材的不同部分施加不同的加熱功率，使被加熱的彈簧用棒材的各段能獲得均勻的加熱溫度。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及彈簧用棒材的加熱裝置。 彈簧用棒材的加熱裝置及其加熱方法

【背景技術】
[0002] 隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，彈簧產(chǎn)品的種類越來越多樣。對彈簧用棒材的加熱通常是 在感應加熱器中進行的，加熱時依據(jù)彈簧用棒材的加熱溫度及生產(chǎn)率來確定感應加熱器的 加熱功率。感應加熱器在進料口與出料口之間設有輸送帶，輸送帶帶動彈簧用棒材移動，通 過感應加熱器而達到彈簧用棒材所要求的加熱溫度。當已被加熱的彈簧用棒材完全離開感 應加熱器后，由人工將彈簧用棒材送到繞彈簧的機器上進行繞制。
[0003] 由于有些種類的彈簧用鋼棒的端頭經(jīng)過碾尖加工，經(jīng)感應加熱后鋼棒端頭的溫度 會比其余部分低，或者，彈簧用鋼棒為變徑棒材，所以需要采樣分段加熱的方式對不同部分 進行補償，以克服彈簧用棒材感應加熱中加熱不均勻的缺陷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種彈簧用棒材的加熱裝置，其能夠保證彈 簧用棒材的各段在感應加熱時獲得均勻的加熱溫度。
[0005] 本發(fā)明所要解決的又一技術問題在于提供一種彈簧用棒材的加熱裝置的加熱方 法。
[0006] 本發(fā)明所采用的技術方案是：一種彈簧用棒材的加熱裝置，包括： 感應加熱裝置，用于對彈簧用棒材進行感應加熱； 輸送裝置，用于傳送彈簧用棒材通過所述的感應加熱裝置； 驅動電機，用于驅動所述的輸送裝置； 旋轉編碼器，設置在所述的驅動電機上； 位置傳感器，設置在感應加熱裝置的入料口處，用于在檢測到待加熱的彈簧用棒材到 達感應加熱裝置的入料口時輸出位移計算觸發(fā)信號； PLC控制器，用于接收所述位置傳感器輸出的位移計算觸發(fā)信號、所述旋轉編碼器的輸 出信號以及對彈簧用棒材的總長、分段數(shù)、每一分段的長度和每一分段的加熱功率的設定， 判斷感應加熱裝置當前在對彈簧用棒材的哪一分段進行加熱，控制感應加熱裝置輸出設定 的、與當前被加熱的那一分段相對應的加熱功率。
[0007] 本發(fā)明還公開了一種彈簧用棒材的加熱裝置的加熱方法，包括以下步驟： 在PLC控制器上設定彈簧用棒材的總長、分段數(shù)、每一分段的長度及每一分段的加熱 功率； 通過輸送裝置將彈簧用棒材送入感應加熱裝置； 位置傳感器在檢測到待加熱彈簧用棒材到達感應加熱裝置的入料口處時，向PLC控制 器輸出位移計算觸發(fā)信號； PLC控制器在接收到該位移計算觸發(fā)信號時，開始根據(jù)旋轉編碼器的輸出信號計算彈 簧用棒材的位移； PLC控制器將彈簧用棒材的位移與設定的彈簧用棒材的總長、分段數(shù)以及每一分段的 長度進行比較，判斷感應加熱裝置當前在對彈簧用棒材的哪一分段進行加熱； PLC控制器根據(jù)所述的判斷結果，控制感應加熱裝置輸出設定的、與當前被加熱的那一 分段相對應的加熱功率。
[0008] 采用上述技術方案后，可針對彈簧用棒材的不同部分施加不同的加熱功率，使被 加熱的彈簧用棒材的各段能獲得均勻的加熱溫度，極大地縮小了彼此間的溫度偏差。此外， 本發(fā)明還具有結構簡單、自動化程度高、加熱效率高的優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1是本發(fā)明彈簧用棒材的加熱裝置的一個實施例的控制原理框圖。
[0010] 圖2是本發(fā)明彈簧用棒材的加熱裝置的一個實施例的PLC控制器的原理框圖。

【具體實施方式】
[0011] 下面結合附圖對本發(fā)明作出進一步說明。
[0012] 參考圖1。根據(jù)本發(fā)明一實施例的彈簧用棒材的加熱裝置包括感應加熱裝置1、輸 送裝置2、驅動電機3、旋轉編碼器4、位置傳感器5和PLC控制器6。
[0013] 感應加熱裝置1用于對彈簧用棒材進行感應加熱。該彈簧用棒材例如可以是鋼絲 或鋼棒。輸送裝置2用于傳送彈簧用棒材通過感應加熱裝置1，從而實現(xiàn)對彈簧用棒材的加 熱。驅動電機3用于驅動輸送裝置2。旋轉編碼器4設置在驅動電機3上。位置傳感器5 設置在感應加熱裝置的入料口處，用于在檢測到待加熱的彈簧用棒材到達感應加熱裝置的 入料口時向PLC控制器6輸出一位移計算觸發(fā)信號。PLC控制器6用于接收位置傳感器5 輸出的位移計算觸發(fā)信號、旋轉編碼器4的輸出信號以及對彈簧用棒材的總長、分段數(shù)、每 一分段的長度和每一分段的加熱功率的設定，判斷感應加熱裝置1當前在對彈簧用棒材的 哪一分段進行加熱，控制感應加熱裝置1輸出設定的、與當前被加熱的那一分段相對應的 加熱功率。
[0014] 在本發(fā)明的一個具體實施例中，感應加熱裝置1為高頻加熱器，輸送裝置2為輸送 帶，在輸送帶的下方設有托輥，位置傳感器5為光幕。
[0015] 參考圖2。PLC控制器6包括分段設定單元61、加熱功率設定單元62、位移計算單 元63、加熱分段判斷單元64、加熱功率控制單元65和電機控制單元66。
[0016] 分段設定單元61用于設定彈簧用棒材的總長、分段數(shù)以及每一分段的長度。加熱 功率設定單元62用于設定彈簧用棒材的每一分段的加熱功率。位移計算單元63用于在接 收到位移計算觸發(fā)信號時，根據(jù)旋轉編碼器的輸出信號計算彈簧用棒材的位移。加熱分段 判斷單元64用于將位移計算單元63計算的彈簧用棒材的位移與設定的彈簧用棒材的總 長、分段數(shù)以及每一分段的長度進行比較，判斷感應加熱裝置當前在對彈簧用棒材的哪一 分段進行加熱。功率控制單元65用于根據(jù)加熱分段判斷單元64的判斷結果，控制感應加 熱裝置1輸出加熱功率設定單元62設定的、與當前被加熱的那一分段相對應的加熱功率。 電機控制單元66用于控制驅動電機3的啟動和停止。
[0017] 在一個具體的應用實施例中，彈簧用棒材的總長度為2200mm，分為七段，第一分 段的長度為300mm，第二分段的長度為400mm，第三、第四、第五、第六和第七分段的長度均 為300mm，第一至第七分段的加熱功率分別設置為感應加熱裝置輸入功率的65%、30%、30%、 25%、30%、30% 和 65%。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明一實施例的采用上述的彈簧用棒材的加熱裝置的加熱方法，包括以下 步驟： 步驟1，在PLC控制器6上設定彈簧用棒材的總長、分段數(shù)、每一分段的長度及每一分段 的加熱功率； 步驟2,通過輸送裝置2將彈簧用棒材送入感應加熱裝置1 ; 步驟3,位置傳感器5在檢測到待加熱彈簧用棒材到達感應加熱裝置1的入料口處時， 向PLC控制器6輸出位移計算觸發(fā)信號； 步驟4, PLC控制器6在接收到該位移計算觸發(fā)信號時，開始根據(jù)旋轉編碼器4的輸出 信號計算彈簧用棒材的位移； 步驟5, PLC控制器6將彈簧用棒材的位移與設定的彈簧用棒材的總長、分段數(shù)以及每 一分段的長度進行比較，判斷感應加熱裝置1當前在對彈簧用棒材的哪一分段進行加熱； 步驟6，PLC控制器6根據(jù)判斷結果，控制感應加熱裝置1輸出設定的、與當前被加熱的 那一分段相對應的加熱功率。
[0019] 在本發(fā)明的一較佳實施方式中，該彈簧用棒材的加熱裝置還包括測溫儀7, PLC控 制器還包括加熱調(diào)節(jié)單元67。測溫儀7設置在感應加熱裝置1的出料口處，用于檢測彈簧 用棒材的溫度，并將檢測結果發(fā)送給PLC控制器6。使用時，通過調(diào)整測溫儀7的焦距，使測 溫儀7的光斑正好會聚在彈簧用棒材的中心軸線上。設置該測溫儀7可對彈簧用棒材的加 熱效果進行準確評估，一旦彈簧用棒材未達到滿意的加熱效果，PLC控制器的加熱調(diào)節(jié)單元 67可根據(jù)測溫儀7的測溫結果，控制分段設定單元61和/或加熱功率設定單元62對每一 分段的長度和/或每一分段的加熱功率進行調(diào)整，直到獲得滿意的加熱效果，該功能在熱 處理工藝參數(shù)尚不成熟的試驗階段節(jié)省了調(diào)試的時間。相應地，采用該彈簧用棒材的加熱 裝置的加熱方法還包括以下步驟：PLC控制器6根據(jù)判斷結果，控制感應加熱裝置輸出設定 的、與當前被加熱的那一分段相對應的加熱功率后，根據(jù)測溫儀的測溫結果，控制分段設定 單元和/或加熱功率設定單元對每一分段的長度和/或每一分段的加熱功率進行調(diào)整。
【權利要求】
1. 一種彈簧用棒材的加熱裝置，其特征在于，包括： 感應加熱裝置，用于對彈簧用棒材進行感應加熱； 輸送裝置，用于傳送彈簧用棒材通過所述的感應加熱裝置； 驅動電機，用于驅動所述的輸送裝置； 旋轉編碼器，設置在所述的驅動電機上； 位置傳感器，設置在感應加熱裝置的入料口處，用于在檢測到待加熱的彈簧用棒材到 達感應加熱裝置的入料口時輸出位移計算觸發(fā)信號； PLC控制器，用于接收所述位置傳感器輸出的位移計算觸發(fā)信號、所述旋轉編碼器的輸 出信號以及對彈簧用棒材的總長、分段數(shù)、每一分段的長度和每一分段的加熱功率的設定， 判斷感應加熱裝置當前在對彈簧用棒材的哪一分段進行加熱，控制感應加熱裝置輸出設定 的、與當前被加熱的那一分段相對應的加熱功率。
2. 如權利要求1所述的彈簧用棒材的加熱裝置，其特征在于，所述的PLC控制器包括： 分段設定單元，用于設定彈簧用棒材的總長、分段數(shù)以及每一分段的長度； 加熱功率設定單元，用于設定彈簧用棒材的每一分段的加熱功率； 位移計算單元，用于在接收到所述的位移計算觸發(fā)信號時，根據(jù)所述旋轉編碼器的輸 出信號計算彈簧用棒材的位移； 加熱分段判斷單元，用于將所述位移計算單元計算的彈簧用棒材的位移與設定的彈簧 用棒材的總長、分段數(shù)以及每一分段的長度進行比較，判斷感應加熱裝置當前在對彈簧用 棒材的哪一分段進行加熱； 加熱功率控制單元，用于根據(jù)所述加熱分段判斷單元的判斷結果，控制感應加熱裝置 輸出設定的、與當前被加熱的那一分段相對應的加熱功率； 電機控制單元，用于控制驅動電機的啟動和停止。
3. 如權利要求2所述的彈簧用棒材的加熱裝置，其特征在于，還包括測溫儀，該測溫儀 設置在感應加熱裝置的出料口處，用于檢測彈簧用棒材的溫度，并將檢測結果發(fā)送給所述 的PLC控制器。
4. 如權利要求3所述的彈簧用棒材的加熱裝置，其特征在于，PLC控制器還包括加熱調(diào) 節(jié)單元； 該加熱調(diào)節(jié)單元用于根據(jù)測溫儀的測溫結果，控制分段設定單元和/或加熱功率設定 單元對每一分段的長度和/或每一分段的加熱功率進行調(diào)整。
5. 如權利要求1所述的彈簧用棒材的加熱裝置，其特征在于，所述的位置傳感器為光 唇。
6. -種如權利要求1所述的彈簧用棒材的加熱裝置的加熱方法，其特征在于，包括以 下步驟： 在PLC控制器上設定彈簧用棒材的總長、分段數(shù)、每一分段的長度及每一分段的加熱 功率； 通過輸送裝置將彈簧用棒材送入感應加熱裝置； 位置傳感器在檢測到待加熱彈簧用棒材到達感應加熱裝置的入料口處時，向PLC控制 器輸出位移計算觸發(fā)信號； PLC控制器在接收到該位移計算觸發(fā)信號時，開始根據(jù)所述旋轉編碼器的輸出信號計 算彈簧用棒材的位移； PLC控制器將彈簧用棒材的位移與設定的彈簧用棒材的總長、分段數(shù)以及每一分段的 長度進行比較，判斷感應加熱裝置當前在對彈簧用棒材的哪一分段進行加熱； PLC控制器根據(jù)所述的判斷結果，控制感應加熱裝置輸出設定的、與當前被加熱的那一 分段相對應的加熱功率。
7. 如權利要求6所述的加熱方法，其特征在于，所述的彈簧用棒材的加熱裝置還包括 測溫儀，該測溫儀設置在感應加熱裝置的出料口處，用于檢測彈簧用棒材的溫度，并將檢測 結果發(fā)送給所述的PLC控制器。
8. 如權利要求7所述的加熱方法，其特征在于，該加熱方法還包括以下步驟：PLC控制 器根據(jù)判斷結果，控制感應加熱裝置輸出設定的、與當前被加熱的那一分段相對應的加熱 功率后，根據(jù)測溫儀的測溫結果，控制分段設定單元和/或加熱功率設定單元對每一分段 的長度和/或每一分段的加熱功率進行調(diào)整。
9. 如權利要求6所述的加熱方法，其特征在于，所述的位置傳感器為光幕。
【文檔編號】C21D9/00GK104120223SQ201310147169
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年4月25日 優(yōu)先權日:2013年4月25日
【發(fā)明者】毛青誼 申請人:上海中國彈簧制造有限公司