[发明专利]一种利用电磁感应来加热工件的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用电磁感应来加热工件的方法及装置。

背景技术

工业化制造产品，尤其是大批量制造产品具有日益增长的重要性，其涉及到经济活动的各个领域，例如自动工业、航天工业、航空工业、声学、装饰工业和铅工业、建筑和公共建设工程、卫生保健的领域以及大型的生活消费品领域，例如行李或玩具领域。

总体上而言，基本上任意的工业活动或服务都需要使用特定地用于某些具体活动、必须优选地以有限的成本来大批量制造的产品。

这些产品的制造还可涉及到特性如此多样化和不同的操作，例如成型、模制、浇注模制、局部固结、嵌入、装配、焊接、切割、防护或覆盖或装饰操作。

最后，这些制造必须能够考虑到尽可能多样化的材料，例如热塑复合物、热固复合物、细胞复合物、弹性体和/或硫化复合物、玻璃或轻合金，这些材料由现为强加和/或具有夹层结构和/或蜂窝结构。

为了节省制造大批量产品时的投资和运行成本，有利的是使用一种采用电磁感应现象以加热待加热材料来模制或不模制产品的制造方法。

为了加热金属表面以对尤其是塑料制成的部件或复合部件进行模制，存在一种将感应导线埋入一定体积的树脂等中的公知方式，该体积的待加热表面包括由磁性材料支撑的板，该板称为“基座”。所述加热通过感应体与磁性板之间的电磁耦合来实现。

这种技术具有很大的缺陷从而使其难以应用。事实上，基座加热是不均匀的，因为在每根感应导线位置处的加热幅度最大，而在这些位置之间的加热幅

度逐渐减小。再者，由于树脂是绝缘体，所以难于在两个工作循环之间实现必要的冷却。再者，加热和冷却循环可能会改变该树脂的机械特性。最后，树脂的抗冲击性降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种利用电磁感应来加热工件的方法，该方法可以保证待加热的工件其受热均匀，并且能够快速有效的完成对工件的加热和装卸。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种利用电磁感应来加热工件的方法，该方法包括以下步骤：

1)根据所需要加热工件的材质和质量选择合适的电磁感应加热设备，并选择合适强度和频率的电流来供给所述的电磁感应加热设备；

2)以输入中频或高频交流电(1000-300000Hz或更高)的空心铜管线圈的电磁感应加热设备，根据所需加热工件的具体加工要求调节电磁感应加热设备的加热参数；

3)选择好合适的参数后，先将线圈施加到电磁感应加热设备所产生的电磁场中，产生交变磁场在工件表面产生出同频率的感应电流，起到阻断的作用，所述线圈具有形成加热区域的面，并且所述电磁感应加热设备所形成的电磁场环绕该线圈；

4)将所需要加热的工件施加到电磁感应加热设备中的电磁场中，由于感应电流强度在工件的分布是不均匀的，在表面强，而在内部很弱，到心部接近于0，利用这个集肤效应，可使工件表面迅速加热；

5)设定加热时间0.5min-3min，使工件表面温度瞬时上升到800-1000度，完成加热步骤；；

6)通过电磁感应设备所自带的机械手臂将冷却后的工件取出，完成所有的加工步骤。

一种利用电磁感应来加热工件的装置，该装置包括机架主体，以及设置在机架主体中部的上模和下模，所述机架主体中部还设置有一个推动下模运动的驱动装置，所述上模顶部设置有一个可活动的机械手臂，该机械手臂通过程序控制后，将加热好的工件从下模内取出或将待加热的工件放入到下模内，所述机架主体底部设置有线圈，所述线圈底部设置有升降装置，所述线圈通过该升降装置推送至极限位置时可安插到下模与上模之间，所述下模的作用面上设置有工件放置槽，所述升降装置连接有一个控制器。

作为优选的技术方案，所述机械手臂包括固定架，及设置在固定架顶部、并且可沿着固定架做横向运动的拖板，及垂直设置在拖板上、并且可沿着拖板做竖直方向运动的抓手。

作为优选的技术方案，所述升降装置为气缸装置。

本发明的有益效果是：通过采用本发明的利用电磁感应来加热工件的方法，可以快速有效的完成对待加热工件的加热步骤，并且采用电磁场环绕线圈的方式，完成对待加热工件的完整加热，可以有效的保证待加热工件的受热均匀，通过采用本发明的利用电磁感应来加热工件的装置，可以采用程序进行控制，可以快速有效的完成对工件的拆卸，提高电磁感应加热的效率。

附图说明