專利名稱：掃描感應(yīng)加熱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過(guò)用感應(yīng)線圈掃描工件而感應(yīng)加熱細(xì)長(zhǎng)工件。
背景技術(shù)：
細(xì)長(zhǎng)工件，如驅(qū)動(dòng)軸，需要對(duì)工件上的所選部件進(jìn)行熱處理。例如，在驅(qū)動(dòng)軸的一端提供的第一部件，如小齒輪，以及在驅(qū)動(dòng)軸的另一端提供的第二部件，如通用聯(lián)軸器。齒輪和聯(lián)軸器屬于不同的物理結(jié)構(gòu)，且需要不同的熱處理模式冶金硬化這些元件。此外，被熱處理的部件在熱處理之后需要回火，以緩解在部件的材料中的冶金應(yīng)力。
一種熱處理工件和工件上的部件的方法是通過(guò)電感應(yīng)掃描(或累進(jìn))的熱處理。雖然在其他方案中工件可以是靜止的且一個(gè)或多個(gè)掃描電感(線圈)沿工件的長(zhǎng)度方向移動(dòng)，但是在該方法中工件通常移動(dòng)穿過(guò)一個(gè)或多個(gè)掃描電感。交流電源施加在掃描電感上以在電感周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)。磁場(chǎng)與工件磁耦合以感應(yīng)加熱工件。隨著工件穿過(guò)電感，提供給掃描電感的交流電源可以變化。例如，美國(guó)專利3,743,808提出了通過(guò)對(duì)瞬時(shí)功率及瞬時(shí)速度與已知的能量分配圖進(jìn)行比較，控制掃描電感的感應(yīng)功率和/或掃描速度。工件沿電感移動(dòng)的速度(掃描速度)可以用于控制與磁場(chǎng)耦合的工件橫截面的加熱溫度。
工件的感應(yīng)加熱穿透深度(感應(yīng)電流穿透深度，δ)可以從下面公式計(jì)算δ=503ρμF]]>其中δ的單位是米；ρ是工件的電阻率，單位是歐姆米；μ是工件的相對(duì)磁導(dǎo)率；及F是感應(yīng)電源供電頻率，單位是赫茲。因此穿透深度反比于所施加電流的頻率的平方根。如果工件具有兩個(gè)部件，第一部件需要加熱到較淺的穿透深度(例如2.5毫米)，而第二部件需要加熱到較深的穿透深度(例如4.5毫米)，傳統(tǒng)的方法是使用具有固定輸出頻率的逆變器，例如10,000赫茲，實(shí)現(xiàn)較淺的穿透深度。從上式可以得出，用于工件第二部件的較深穿透深度的逆變器輸出頻率應(yīng)當(dāng)?shù)陀?0,000赫茲，但是由于頻率是固定的，第二部件的感應(yīng)加熱掃描必須減慢，從而通過(guò)熱傳導(dǎo)到第二部件實(shí)現(xiàn)較深的熱穿透。此外，由于掃描速度較慢，逆變器對(duì)感應(yīng)線圈的輸出功率必須降低，以避免第二部件表面過(guò)熱。而且被熱處理的部件需要回火，以降低部件中的應(yīng)力。通常，先在在第一遍掃描中用低功率和固定的高頻率熱處理部件，然后在第二遍掃描中用固定的低頻率加熱以對(duì)部件進(jìn)行回火。
本發(fā)明的目的是變化逆變器的輸出頻率，同時(shí)通過(guò)脈寬調(diào)制調(diào)整逆變器的輸出功率等級(jí)，按照要求在對(duì)工件的感應(yīng)掃描中以不同的穿透深度感應(yīng)熱處理和/或回火工件的各個(gè)部件。

發(fā)明內(nèi)容
一方面，本發(fā)明是根據(jù)穿過(guò)掃描線圈移動(dòng)的工件橫截面的加熱要求，為掃描感應(yīng)線圈提供具有可變頻率和占空比的交流電的裝置和方法。位置檢測(cè)裝置，如伺服電機(jī)，可以用于提供處理器的輸入，處理器比較輸入的工件瞬時(shí)位置與存儲(chǔ)在工件位置表中的值，每一個(gè)工件位置值可以與頻率、功率等級(jí)和持續(xù)時(shí)間相關(guān)聯(lián)，持續(xù)時(shí)間對(duì)應(yīng)于在該位置要求施加的熱能。在本發(fā)明的實(shí)施例中，處理器使用向逆變器的開關(guān)門控電路輸出脈寬調(diào)制命令的算法，從而逆變器的電壓脈寬減小從而導(dǎo)致逆變器輸出的功率降低，以抵消在較低頻率逆變器輸出功率的增加。反之，逆變器的電壓脈寬增大從而導(dǎo)致逆變器輸出的功率升高，以抵消在較高頻率逆變器輸出功率的減少。
本發(fā)明的其他方面在該說(shuō)明書和所附權(quán)利要求書中闡明。


結(jié)合附圖閱讀，可以更好地理解上述的發(fā)明內(nèi)容以及以下的具體實(shí)施方式
。為了說(shuō)明本發(fā)明，在附圖中表示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的形式，但是本發(fā)明不限于在下列附圖中公開的具體方案和裝置圖1是本發(fā)明掃描感應(yīng)加熱裝置的實(shí)施例的簡(jiǎn)化原理圖；圖2是與本發(fā)明掃描感應(yīng)加熱裝置共同使用的電源和負(fù)載電路的實(shí)施例的簡(jiǎn)化原理圖；圖3(a)和圖3(b)說(shuō)明了應(yīng)用脈寬調(diào)制使逆變器的輸出從全功率變化到半功率；圖4(a)說(shuō)明了無(wú)脈寬調(diào)制時(shí)隨逆變器的輸出頻率變化而變化的負(fù)載電流幅值；圖4(b)說(shuō)明了無(wú)脈寬調(diào)制時(shí)隨逆變器的輸出頻率變化而變化的負(fù)載功率幅值；圖4(c)說(shuō)明了無(wú)脈寬調(diào)制時(shí)隨逆變器的輸出頻率變化而變化的負(fù)載電阻；圖4(d)說(shuō)明了無(wú)脈寬調(diào)制時(shí)隨逆變器的輸出頻率變化而變化的負(fù)載電路品質(zhì)因數(shù)Q；圖5(a)說(shuō)明了逆變器輸出頻率是3,000赫茲及無(wú)脈寬調(diào)制時(shí)，逆變器輸出電壓和負(fù)載電流之間的關(guān)系；圖5(b)說(shuō)明了逆變器輸出頻率是10,000赫茲及無(wú)脈寬調(diào)制時(shí)，逆變器輸出電壓和負(fù)載電流之間的關(guān)系；圖5(c)說(shuō)明了逆變器輸出頻率是30,000赫茲及無(wú)脈寬調(diào)制時(shí)，逆變器輸出電壓和負(fù)載電流之間的關(guān)系；圖6說(shuō)明了在本發(fā)明的實(shí)施例中使用脈寬調(diào)制時(shí)，逆變器輸出電壓和負(fù)載電流之間的關(guān)系；圖7是說(shuō)明本發(fā)明的感應(yīng)功率控制方案的實(shí)施例的簡(jiǎn)化流程圖，用于在掃描期間隨逆變器輸出頻率的變化控制掃描感應(yīng)功率。
具體實(shí)施例方式
在附圖中表示了本發(fā)明的掃描感應(yīng)加熱裝置的實(shí)施例。圖1中逆變器10通過(guò)合適的導(dǎo)電體如匯流條向掃描電感(線圈)12提供單相交流電。逆變器的直流輸入可以來(lái)自合適的直流電源。電感可以包括該技術(shù)領(lǐng)域公知的任何類型的電感，例如可以是單匝或多匝電感，或者連接到一個(gè)或多個(gè)交流電源的多個(gè)獨(dú)立電感組件。工件14由穿過(guò)電感移動(dòng)工件的裝置支撐就位，例如其可以是具有延伸臂16a的螺桿傳動(dòng)組件16，以支撐工件的兩端?？蛇x地，工件可以是靜止的，而沿工件移動(dòng)電感，或者采用工件與電感二者的組合和配合運(yùn)動(dòng)。還可以提供用于旋轉(zhuǎn)工件的裝置，如電機(jī)18，用于隨著工件沿電感移動(dòng)旋轉(zhuǎn)工件。位置檢測(cè)裝置，如伺服機(jī)構(gòu)20，向處理器22提供位置輸出信號(hào)21。位置輸出信號(hào)指示在電感內(nèi)工件橫截面的Y軸位置(也就是說(shuō)與電感中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)有效耦合的工件截面)。
工件可以具有一個(gè)或多個(gè)部件，如部件14a、14b和14c，其需要感應(yīng)加熱電源的不同電流穿透深度，用于在這些部件穿過(guò)電感時(shí)進(jìn)行熱處理和/或回火。這些部件之間的工件區(qū)域可以需要或不需要熱處理。多個(gè)部件可以相互分離，如圖1所示，或者相互鄰接。
處理器22處理來(lái)自位置檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)，以確定相對(duì)于感應(yīng)線圈在輸入的工件位置要達(dá)到的感應(yīng)加熱的功率等級(jí)、頻率和持續(xù)時(shí)間，如下進(jìn)一步所述。
圖2是與逆變器10共同使用的交流-直流電源的實(shí)施例的簡(jiǎn)化原理圖，其說(shuō)明了向逆變器提供直流電的方法。整流器部分30包括在線路A、B和C上具有交流輸入的全波橋式整流器32，交流輸入由合適的電源提供，如公用電源。濾波器部分34包括限流電抗器LCLR和直流濾波電容CFIL。逆變器部分10包括四個(gè)開關(guān)元件S1、S2、S3和S4，以及分別關(guān)聯(lián)的反并聯(lián)二極管D1、D2、D3和D4。每一個(gè)開關(guān)元件可以是任何的合適的固態(tài)元件，如絕緣柵雙極晶體管(IGBT)。連接到逆變器10的輸出的負(fù)載電路包括掃描電感LCOIL和工件14，當(dāng)工件或電感相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，工件具有的區(qū)域或部件與在電感周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)耦合。工件和掃描電感的電阻(RCOIL)包括負(fù)載阻抗RLOAD。
圖3(a)說(shuō)明了無(wú)脈寬調(diào)制時(shí)圖2所示橋式逆變器的典型輸出電壓波形(全VOUT)。逆變器開關(guān)S1和S4在第一周期T1導(dǎo)通，逆變器開關(guān)S2和S3在非重疊的第二周期T1導(dǎo)通，以產(chǎn)生所示全輸出電壓波形，其頻率為1/2T1。圖3(b)說(shuō)明了占空比(α)為50％時(shí)橋式逆變器的典型輸出電壓波形(半VOUT)。逆變器的每一個(gè)開關(guān)連續(xù)導(dǎo)通相同的周期T1，如圖3(a)所示，但是開關(guān)S3和S4的導(dǎo)通周期超前半個(gè)周期(也就是說(shuō)占空比等于50％)，以產(chǎn)生如圖所示全輸出電壓的一半。以這種安排方式，負(fù)載每半個(gè)周期短路一次。改變開關(guān)S3和S4同時(shí)導(dǎo)通周期的持續(xù)時(shí)間產(chǎn)生不同值的占空比。由于功率是正比于電壓的平方，所以施加在電感上的功率將隨著占空比的改變而改變。在本發(fā)明中，變頻控制通過(guò)改變周期T1實(shí)現(xiàn)，同時(shí)通過(guò)改變占空比調(diào)整電壓(功率)的幅值。
具有可變輸出頻率的電源不使用本發(fā)明的脈寬調(diào)制控制時(shí)，對(duì)電源輸出特性的影響如圖所示，其具有用于特定工件的基準(zhǔn)負(fù)載電路。對(duì)于在635伏(VOUT)下輸出功率(P(fO))為100,000瓦和頻率(fO)為10,000赫茲的逆變器，基準(zhǔn)負(fù)載電路特性如下建立逆變器負(fù)載電感LO＝30×10-6亨；逆變器負(fù)載電阻RO＝0.4歐；及負(fù)載電路品質(zhì)因數(shù)QO＝(2·π·fO·LO)/RO＝4.712。
基準(zhǔn)峰值負(fù)載電流IO可從公式(1)計(jì)算得出，為772.45安IO=VOUTRO·(1-e-RO2LO·fO)]]>圖4(a)說(shuō)明了隨著逆變器的輸出頻率f增大，歸一化到基準(zhǔn)電流的電感電流I(f)減小，其可以從公式(2)計(jì)算I(f)=VOUTROffO·(1-e-RO2LOf·fO)]]>圖4(b)說(shuō)明了隨著逆變器的輸出頻率f增大，歸一化到基準(zhǔn)功率的感應(yīng)加熱功率減小，其可以從公式(3)計(jì)算P(f)=VOUT22ROffO·(1-e-RO2LOf·fO)2]]>
圖4(c)說(shuō)明了隨著逆變器的輸出頻率f增大，負(fù)載電阻R(f)增大，其可以從公式(4)計(jì)算R(f)=RO·ffO]]>圖4(d)說(shuō)明了隨著逆變器的輸出頻率f增大，負(fù)載電路的品質(zhì)因數(shù)Q增大，其可以從公式(5)計(jì)算Q(f)=QO·ffO]]>圖5(a)-5(c)說(shuō)明了圖4(a)-4(d)中具體實(shí)施例的一般化關(guān)系，其中沒有使用本發(fā)明的脈寬調(diào)制控制。圖5(c)的圖形表示無(wú)脈寬調(diào)制控制時(shí)，運(yùn)行在額定滿功率和30,000赫茲的頻率下，逆變器的輸出電壓和電流。
在圖5(a)中，逆變器的輸出頻率降低到3,000赫茲，無(wú)脈寬調(diào)制的電流(和功率)輸出比較高。在本發(fā)明中，通過(guò)使用比較大的占空比，逆變器輸出的脈寬調(diào)制控制可以用于降低逆變器的功率輸出。
在圖5(b)中，逆變器的輸出頻率是10,000赫茲，輸出功率低于無(wú)脈寬調(diào)制控制時(shí)3,000赫茲下的輸出功率，但是仍然高于圖5(c)中所示逆變器的額定全功率(電流)。在本發(fā)明中，逆變器輸出的脈寬調(diào)整控制使用的占空比低于3,000赫茲時(shí)的占空比，從而保持額定值或低于額定值的逆變器功率輸出。
通常，在本發(fā)明中，脈寬調(diào)制控制用于改變?nèi)魏芜\(yùn)行頻率下的逆變器輸出功率，該運(yùn)行頻率是無(wú)脈寬調(diào)制控制時(shí)產(chǎn)生的頻率。通常，占空比隨著頻率的減小而增大以降低逆變器的輸出功率，且占空比隨著頻率的增大而減小以提高逆變器的輸出功率。
圖6進(jìn)一步說(shuō)明了有脈寬調(diào)制控制時(shí)負(fù)載電流的特性。當(dāng)逆變器輸出電壓非零時(shí)，負(fù)載電流ILOAD可從公式(6)計(jì)算ILOAD=VOUTRLOAD(1-eRLOADLLOAD·t)]]>
當(dāng)逆變器輸出電壓為零時(shí)，負(fù)載電流可從公式(7)計(jì)算ILOAD=IINITIAL·eRLOADLLOAD·t]]>其中，IINITIAL是當(dāng)逆變器輸出電壓過(guò)零時(shí)的電流幅值。
從圖6可知，當(dāng)輸出電壓為零時(shí)，占空比越小，在負(fù)載電流跌落之前的負(fù)載電流(和功率)的峰值越小。反之，當(dāng)輸出電壓為零時(shí)，占空比越大，在負(fù)載電流跌落之前的負(fù)載電流(和功率)的峰值越大。
圖7說(shuō)明了用于本發(fā)明的掃描感應(yīng)加熱方法的非限定性實(shí)施例的簡(jiǎn)化流程圖。該流程圖中確定的程序可以在計(jì)算機(jī)軟件中實(shí)現(xiàn)，該計(jì)算機(jī)軟件可以用合適的硬件執(zhí)行。在步驟100輸入代表電感12中的工件(WP)位置的工件掃描坐標(biāo)(Y)。在步驟102輸入用于位置Y的感應(yīng)加熱的功率(PY)、頻率(FY)和時(shí)間(TY)值。這些值可以提前存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中，例如基于用感應(yīng)加熱裝置實(shí)驗(yàn)性測(cè)試工件所得的值的查詢表。可選地，掃描感應(yīng)裝置的操作員可以手動(dòng)輸入這些值，或者使用其他的方法確定用于工件每一位置的感應(yīng)熱處理所需的頻率、功率等級(jí)和可變時(shí)間值(如果需要)。步驟104從公式(8)計(jì)算用于逆變器的所需占空比(DCY)DCY(百分?jǐn)?shù))＝[PY/P(FY)]×100其中，P(FY)從公式(3)中按合適的基準(zhǔn)負(fù)載電流計(jì)算，基準(zhǔn)負(fù)載電路由需感應(yīng)熱處理的實(shí)際工件確定。
步驟106控制電源開關(guān)器件的通斷，以實(shí)現(xiàn)所需的輸出頻率和占空比。在該非限定性實(shí)施例中，步驟106向逆變器開關(guān)的門控電路輸出逆變器的門控信號(hào)，以獲得要求的頻率FY和占空比DCY。步驟108確定實(shí)際測(cè)得的輸出功率是否為設(shè)定的功率PY。實(shí)際測(cè)得的輸出功率可以使用合適的檢測(cè)裝置輸入。如果實(shí)際測(cè)得的輸出功率不等于要求的設(shè)定功率，則在步驟110適當(dāng)調(diào)整占空比，并重復(fù)步驟108。如果實(shí)際測(cè)得的功率等于要求的設(shè)定功率，則在步驟112檢查設(shè)定時(shí)間TY是否已經(jīng)期滿。如果設(shè)定時(shí)間還沒有期滿，則重復(fù)步驟108。如果設(shè)定時(shí)間已經(jīng)期滿，則在步驟114向工件定位系統(tǒng)輸出控制信號(hào)，以將工件前移到感應(yīng)熱處理的下一個(gè)遞增位置并返回執(zhí)行步驟100。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，對(duì)于電感內(nèi)工件上的所有位置，每一位置Y的感應(yīng)加熱時(shí)間是相同的；對(duì)于這種安排，頻率控制和隨著頻率變化的占空比控制可用于感應(yīng)加熱電感的每一位置，因?yàn)槊恳粋€(gè)位置是以恒定的速度步進(jìn)穿過(guò)電感。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，可以預(yù)先確定工件穿過(guò)電感的移動(dòng)和定位，例如，感應(yīng)掃描裝置順序熱處理多個(gè)相同的工件。在這些安排中，在工件的每一位置的功率、頻率、時(shí)間和占空比設(shè)置可以通過(guò)工件與本發(fā)明的感應(yīng)掃描裝置的試驗(yàn)測(cè)試預(yù)先確定，執(zhí)行不需要進(jìn)一步輸入或計(jì)算任何或全部值，這些值用于感應(yīng)加熱裝置熱處理每一個(gè)連續(xù)的相同工件。在電感中工件零件或部件的遞增或連續(xù)定位可以用工件或電感的不連續(xù)的步進(jìn)移動(dòng)實(shí)現(xiàn)，或同時(shí)移動(dòng)二者實(shí)現(xiàn)，既可以微小的步進(jìn)，類似于工件或電感的連續(xù)運(yùn)動(dòng)，也可以大幅的視覺可辨別的步進(jìn)運(yùn)動(dòng)。術(shù)語(yǔ)“所選零件”、“多個(gè)部件”和“區(qū)域”描述放置在電感內(nèi)工件的截面，該電感用于以可變的頻率和占空比進(jìn)行熱處理，當(dāng)零件、部件和區(qū)域沿電感通過(guò)時(shí)，本發(fā)明包括變化的頻率和/或占空比。隨著零件、部件和區(qū)域的一部分通過(guò)電感，可以用變化的頻率和占空比對(duì)每一個(gè)零件、部件和區(qū)域的該部分進(jìn)行熱處理。
在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，隨著逆變器的輸出頻率在給定的工件位置變化，脈寬調(diào)制控制可以用于控制逆變器的輸出功率，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的部件進(jìn)行熱處理和回火。進(jìn)一步地，連續(xù)熱處理部件，包括工件，不限于以固定在工件上的部件的順序進(jìn)行連續(xù)熱處理。例如，參考圖1中的工件14，部件14a、14b和14c固定，并按該順序穿過(guò)電感12進(jìn)行連續(xù)的熱處理?？蛇x地，例如部件14a、14c和14b可以固定，并按該順序穿過(guò)電感12進(jìn)行連續(xù)的熱處理。
值得注意的是提供上述實(shí)施例僅是為了說(shuō)明的目的，決不解釋為限制本發(fā)明。同時(shí)本發(fā)明參考了不同的實(shí)施例進(jìn)行描述，可以理解在此所使用的詞語(yǔ)是描述和說(shuō)明性的詞語(yǔ)，而不是限定性的詞語(yǔ)。進(jìn)一步地，雖然在此參考了具體的裝置、材料和實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明，但是本發(fā)明不受在此公開的細(xì)節(jié)限制，而且本發(fā)明包含所附權(quán)利要求書的范圍、所有功能相當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)、方法和用途。本領(lǐng)域的技術(shù)人員，利用本發(fā)明說(shuō)明的內(nèi)容可以做出不脫離本發(fā)明各方面的范圍和精神的大量修改和變化。
權(quán)利要求
1.用于感應(yīng)加熱工件的裝置，包括脈寬調(diào)制控制的具有交流輸出的電源；連接到交流輸出的電感以產(chǎn)生交流磁場(chǎng)；用于穿過(guò)電感移動(dòng)工件的裝置，從而使工件的所選零件與磁場(chǎng)磁耦合；當(dāng)每一個(gè)所選零件與磁場(chǎng)耦合進(jìn)行熱處理時(shí)，用于通過(guò)改變交流輸出的占空比而選擇性調(diào)整交流輸出頻率的裝置；及當(dāng)每一個(gè)所選零件與磁場(chǎng)耦合進(jìn)行熱處理且交流輸出的頻率已調(diào)整時(shí)，用于通過(guò)改變交流輸出的占空比而選擇性調(diào)整交流輸出功率的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進(jìn)一步包括用于選擇性調(diào)整每一個(gè)所選零件與磁場(chǎng)耦合進(jìn)行熱處理的時(shí)間段的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進(jìn)一步包括定位機(jī)械裝置，用于指示與磁場(chǎng)耦合的工件的每一個(gè)所選零件；及用于確定交流輸出的頻率、功率和占空比的處理器，這些參數(shù)用于定位機(jī)械裝置指示的所選零件之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，進(jìn)一步包括定位機(jī)械裝置，用于指示與磁場(chǎng)耦合的工件的每一個(gè)所選零件；及用于確定交流輸出的頻率、功率和占空比及感應(yīng)熱處理時(shí)間段的處理器，這些參數(shù)用于定位機(jī)械裝置指示的所選零件之一。
5.感應(yīng)加熱工件的一個(gè)或多個(gè)部件的方法，包括步驟向至少一個(gè)電感供電，以在至少一個(gè)電感周圍產(chǎn)生交流磁場(chǎng)；在磁場(chǎng)附近連續(xù)定位一個(gè)或多個(gè)工件部件中的每一個(gè)，從而將被定位的部件磁耦合到磁場(chǎng)進(jìn)行感應(yīng)熱處理；選擇性地改變電源頻率，同時(shí)在磁場(chǎng)附近連續(xù)定位一個(gè)或多個(gè)工件部件中的每一個(gè)；及通過(guò)變化電源的占空比選擇性地改變電源的幅值，同時(shí)在磁場(chǎng)附近連續(xù)定位一個(gè)或多個(gè)工件部件中的每一個(gè)并調(diào)整電源頻率。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，進(jìn)一步包括步驟選擇性地改變一個(gè)或多個(gè)部件中的每一個(gè)與磁場(chǎng)感應(yīng)耦合的熱處理時(shí)間。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，進(jìn)一步包括步驟確定與磁場(chǎng)耦合的被定位部件，及確定用于被定位部件的電源頻率、幅值和占空比。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，進(jìn)一步包括步驟確定與磁場(chǎng)耦合的被定位部件，及確定用于被定位部件的電源頻率、幅值和占空比，以及熱處理時(shí)間。
9.電感應(yīng)熱處理工件的方法，包括步驟連續(xù)定位穿過(guò)至少一個(gè)電感的工件的多個(gè)區(qū)域；向至少一個(gè)電感供電，以產(chǎn)生用于與工件上的多個(gè)區(qū)域耦合的磁場(chǎng)；確定目前與磁場(chǎng)耦合的工件區(qū)域；調(diào)整用于工件確定區(qū)域的電源頻率；及當(dāng)調(diào)整電源頻率時(shí)，通過(guò)調(diào)整電源的占空比調(diào)整電源的幅值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)一步包括步驟調(diào)整工件確定區(qū)域與磁場(chǎng)耦合的時(shí)間段。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)一步包括步驟將用于工件確定區(qū)域的電源頻率調(diào)整為存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中用于確定區(qū)域的頻率值，及根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中用于確定區(qū)域的電源幅值的要求調(diào)整電源的占空比。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括步驟用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中的電源幅值除以計(jì)算出的占空比100％的電源值計(jì)算電源的占空比。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，進(jìn)一步包括步驟將用于工件確定區(qū)域的電源頻率調(diào)整為存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中用于確定區(qū)域的頻率值；根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中用于確定區(qū)域的電源幅值的要求調(diào)整電源的占空比；及將工件確定區(qū)域與磁場(chǎng)耦合的時(shí)間段調(diào)整為存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中的用于確定區(qū)域的時(shí)間值。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括步驟用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中的電源幅值除以計(jì)算出的占空比100％的電源值計(jì)算電源的占空比。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括步驟測(cè)量實(shí)際電源幅值，比較實(shí)際的電源幅值與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中的電源幅值，及進(jìn)一步調(diào)整電源的占空比以消除實(shí)際的電源幅值與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中的電源幅值之間的差別。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括步驟測(cè)量比較工件的確定區(qū)域與磁場(chǎng)耦合的實(shí)際時(shí)間段與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的時(shí)間值，及當(dāng)實(shí)際時(shí)間段等于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的時(shí)間值時(shí)將工件前移到多個(gè)區(qū)域中的另一個(gè)區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于掃描感應(yīng)加熱工件的裝置和方法。穿過(guò)電感移動(dòng)工件，變化電源的頻率和占空比以控制隨頻率變化的電源幅值，從而感應(yīng)熱處理工件的部件。
文檔編號(hào)H05B6/16GK101077037SQ200580036777
公開日2007年11月21日 申請(qǐng)日期2005年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月30日
發(fā)明者庫(kù)諾·魏斯, 奧列格·S.·菲什曼 申請(qǐng)人:應(yīng)達(dá)公司