硅钢自粘接涂层铁芯快速固化的感应加热系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种硅钢自粘接涂层铁芯快速固化的感应加热系统，其包括：输送辊道；感应加热装置，其包括具有中空腔体的柱状的感应加热线圈和测温元件；其中，所述感应加热线圈采用6‑20KHz的中频对硅钢片进行感应加热；进出料装置；上下料装置，其被设置为在水平方向上将叠装模具输送到感应加热线圈的正下方，并在竖向方向上将叠装模具输送到感应加热装置的中空腔体内或在完成感应加热后将其从中空腔体内移出；控制装置，其与输送辊道、进出料装置、上下料装置分别连接，以控制其各自的动作，此外还与感应加热线圈和测温元件连接，以控制感应加热过程。

Induction heating system and method for rapid solidification of silicon steel self-adhesive coated iron core

【技术实现步骤摘要】
硅钢自粘接涂层铁芯快速固化的感应加热系统和方法
本专利技术涉及一种系统和方法，尤其涉及一种加热系统和方法。
技术介绍
现代化量产的电机铁芯叠装成型方式主要有螺栓连接、焊接、铆接和粘结，其中的粘结方式是将涂覆有自粘结涂层的硅钢片间通过面固定方式组装成型，使得叠装成型工序具有无污染、铁芯固定强度高、磁振噪音小、铁芯效率高的优点，尤其适合于其他固定方式会导致扭曲或刚性不足以及不便于铆接或焊接的情况。自粘结涂层硅钢片目前常规的应用指导是将冲床冲成的铁芯(此时实为散片)整体取出，上夹具加载6～30bar的压力，送加热炉150～220℃加热1～4hr，待冷却后取出，除掉溢出边，即获得铁芯成品。如此工序步骤造成了生产效率相对较低，需人工频繁干预，无法形成快速连续的自动作业，进而导致能耗和生产操作成本较高。不仅如此，不同批次固化处理后的硅钢铁芯的粘结强度、铁芯积厚差值、挤压溢出边现象都有所不同，生产稳定性欠佳。因此，现有技术中，有研究者围绕叠压工装做出相关改进，以期提高生产效率，改善自粘结涂层铁芯的固化质量以及稳定性。但是由于涂层铁芯的固化保温时间未变，铁芯固化从入炉升温、保温到降温出炉的全流程耗时一般约10hr，跟其他涂层硅钢产品相比依然效率低下。现有技术中，也有研究者发现，若在短时间内快速将自粘结涂层的硅钢片铁芯加热至目标温度，并达到相应的温度分布要求，同样可以获得较好的粘接固化效果。公开号为JP2001-60520A，公开日为2001年3月6日的日本专利文献提出用高频微波形成高频电磁场，对自粘结铁芯进行快速加热，并提出高频微波的发射源以及相关加热设备的构造。采用高频感应加热的方法可对尺寸较小的硅钢片叠层进行加热，然而当硅钢片尺寸规格增大，由于感应加热的集肤层效应，加热区域主要集中在硅钢片表层很窄的区域，在硅钢片直径方向，表面可瞬间达到较高的温度，而内部主要靠表面向内的导热进行加热，内部温度相对表面较低，会造成硅钢片叠层表面和心部区域的粘接性能差异较大。因此，高频感应加热对较大的硅钢片无法进行有效加热，难以覆盖较大范围的硅钢片规格。感应加热是一种可实现高效快速加热的方法。然而，频率选择对加热效果具有至关重要的影响。若选择较低的频率，可提高感应加热涡流的集肤层深度，但加热效率较低。若选择较高的频率，则集肤层深度降低，加热效率较高，但被加热工件在加热过程中表面和内部温差较大。鉴于此，期望获得一种感应加热系统，该系统能够对硅钢自粘接涂层铁芯实现快速固化，并且能够保证铁芯产品固化质量，从而广泛适用于硅钢自粘接涂层铁芯的生产领域。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种硅钢自粘接涂层铁芯快速固化的感应加热系统，该系统能够对硅钢自粘接涂层铁芯实现快速固化，并且能够保证铁芯产品固化质量，提升生产效率，从而广泛适用于硅钢自粘接涂层铁芯的生产领域。为了实现上述目的，本专利技术提出了一种硅钢自粘接涂层铁芯快速固化的感应加热系统，其包括：输送辊道，若干个叠装模具在输送辊道上被输送；所述各叠装模具内被用于放置层叠设置的硅钢片；感应加热装置，其包括具有中空腔体的柱状的感应加热线圈和测温元件；其中，所述感应加热线圈采用6-20KHz的中频对硅钢片进行感应加热；进出料装置，其沿着水平方向输送叠装模具；上下料装置，所述上下料装置被设置为在水平方向上将叠装模具输送到感应加热线圈的正下方，并在竖向方向上将叠装模具输送到感应加热装置的中空腔体内或在完成感应加热后将其从中空腔体内移出；控制装置，其与输送辊道、进出料装置、上下料装置分别连接，以控制其各自的动作；所述控制装置还与感应加热线圈和测温元件连接，以控制感应加热过程。在本专利技术所述的技术方案中，测温元件用于测量硅钢片的温度，在一些实施方式中，感应加热装置还可以包括感应加热装置支架，以便感应加热线圈和测温元件可以置于感应加热装置支架上。此外，上下料装置被设置为在水平方向上将叠装模具输送到感应加热线圈的正下方，并在竖向方向上将叠装模具输送到感应加热装置的中空腔体内，以便对叠装模具实现精确定位，从而使得感应加热线圈能够对放置在叠装模具内的硅钢片进行精准加热。此外，控制装置与输送辊道、进出料装置、上下料装置分别连接，以控制其各自的动作，并且还与感应加热线圈和测温元件连接，以控制感应加热过程，以便实现硅钢自粘接涂层铁芯的快速固化和高效自动化生产，提升生产效率。需要说明的是，在一些实施方式中，叠装模具的材质可以是非金属。进一步地，在本专利技术所述的感应加热系统中，所述进出料装置包括在水平方向上延伸的悬臂梁和能够沿悬臂梁行走的机械手。在本专利技术所述的技术方案中，在一些实施方式中，可以通过伺服电机控制机械手的行走和夹持动作，此外，悬臂梁可以安装在用于放置输送辊道的支架上。更进一步地，在本专利技术所述的感应加热系统中，所述输送辊道的输送方向与进出料装置的输送方向相互垂直。进一步地，在本专利技术所述的感应加热系统中，所述测温元件为红外测温元件。进一步地，在本专利技术所述的感应加热系统中，所述测温元件设于感应加热线圈的中部。进一步地，在本专利技术所述的感应加热系统中，所述上下料装置包括：支架；竖向位移调节元件，其设于所述支架上，并与所述控制装置连接；底板，其与所述竖向位移调节元件连接，以被竖向位移调节元件驱动而在竖向方向上移动；水平移动板，其设于所述底板上，并与所述控制装置连接，所述水平移动板被设置为能够相对于底板在水平方向上滑动；叠装模具底座，其设于所述水平移动板上，用于放置叠装模具。在本专利技术所述的技术方案中，水平移动板设于所述底板上，并与控制装置连接，水平移动板被设置为能够相对于底板在水平方向上滑动，以便上下料装置能够在水平方向上将叠装模具输送到感应加热线圈的正下方。竖向位移调节元件设于支架上，并与控制装置连接，以便上下料装置能够在竖向方向上将叠装模具输送到感应加热装置的中空腔体内或在完成感应加热后将其从中空腔体内移出。在一些实施方式中，叠装模具底座的材质可以采用非金属。进一步地，在本专利技术所述的感应加热中，所述叠装模具底座上设有压力传感器，所述压力传感器与所述控制装置连接。在本专利技术所述的技术方案中，叠装模具底座上设有压力传感器，以便实时检测叠装模具底座上的压力，压力传感器与控制装置连接，以便控制装置基于压力传感器传输的应力值对硅钢片的压紧程度进行控制。进一步地，在本专利技术所述的感应加热系统中，所述感应加热装置还包括：测距元件，其设于感应加热线圈的上方，并与所述控制装置连接，所述测距元件检测其与叠装模具内硅钢片之间的距离，并将其传输给控制装置，所述控制装置基于测距元件传输的信号控制所述上下料装置在竖向方向上输送叠装模具的距离以及控制下述压紧盘在竖向方向上移动的距离；压紧力调节元件，其设于感应加热线圈的上方，并与所述控制装置连接；压紧盘，其与所述压紧力调节元件连接，所述压紧盘基于控制装置的控制在压紧力调节元件的调节下竖向向下移动并向叠装模具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅钢自粘接涂层铁芯快速固化的感应加热系统，其特征在于，包括：/n输送辊道，若干个叠装模具在输送辊道上被输送；所述各叠装模具内被用于放置层叠设置的硅钢片；/n感应加热装置，其包括具有中空腔体的柱状的感应加热线圈和测温元件；其中，所述感应加热线圈采用6-20KHz的中频对硅钢片进行感应加热；/n进出料装置，其沿着水平方向输送叠装模具；/n上下料装置，所述上下料装置被设置为在水平方向上将叠装模具输送到感应加热线圈的正下方，并在竖向方向上将叠装模具输送到感应加热装置的中空腔体内或在完成感应加热后将其从中空腔体内移出；/n控制装置，其与输送辊道、进出料装置、上下料装置分别连接，以控制其各自的动作；所述控制装置还与感应加热线圈和测温元件连接，以控制感应加热过程。/n

【技术特征摘要】
1.一种硅钢自粘接涂层铁芯快速固化的感应加热系统，其特征在于，包括：
输送辊道，若干个叠装模具在输送辊道上被输送；所述各叠装模具内被用于放置层叠设置的硅钢片；
感应加热装置，其包括具有中空腔体的柱状的感应加热线圈和测温元件；其中，所述感应加热线圈采用6-20KHz的中频对硅钢片进行感应加热；
进出料装置，其沿着水平方向输送叠装模具；
上下料装置，所述上下料装置被设置为在水平方向上将叠装模具输送到感应加热线圈的正下方，并在竖向方向上将叠装模具输送到感应加热装置的中空腔体内或在完成感应加热后将其从中空腔体内移出；
控制装置，其与输送辊道、进出料装置、上下料装置分别连接，以控制其各自的动作；所述控制装置还与感应加热线圈和测温元件连接，以控制感应加热过程。


2.如权利要求1所述的感应加热系统，其特征在于，所述进出料装置包括在水平方向上延伸的悬臂梁和能够沿悬臂梁行走的机械手。


3.如权利要求1所述的感应加热系统，其特征在于，所述输送辊道的输送方向与进出料装置的输送方向相互垂直。


4.如权利要求1所述的感应加热系统，其特征在于，所述测温元件为红外测温元件。


5.如权利要求1所述的感应加热系统，其特征在于，所述测温元件设于感应加热线圈的中部。


6.如权利要求1所述的感应加热系统，其特征在于，所述上下料装置包括：
支架14；
竖向位移调节元件13，其设于所述支架上，并与所述控制装置连接；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：金小礼，李登峰，周月明，王波，李国保，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31