全自動非晶帶材連續(xù)退火系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種全自動非晶帶材連續(xù)退火系統(tǒng)，主要由上料部分、熱處理部分、取料部分和控制部分組成，上料部分和取料部分分別位于熱處理部分的左右兩側(cè)；熱處理部分包括退火爐；退火爐內(nèi)設(shè)置一根橫向貫穿并伸出爐外的金屬棒，退火爐外至少設(shè)置用于固定金屬棒的四個閥門；上料部分用于將非晶帶材套在金屬棒上并送入退火爐內(nèi)，熱處理部分用于對非晶帶材進(jìn)行加熱、加磁場和冷卻處理，取料部分用于將非晶帶材從退火爐內(nèi)取出并脫離金屬棒，控制部分用于控制各部分操作；本發(fā)明能實現(xiàn)全自動送料、取料、無超調(diào)自動控溫且具有造價低、結(jié)構(gòu)簡單、精度高、性能穩(wěn)定的特點。
【專利說明】全自動非晶帶材連續(xù)退火系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對環(huán)狀非晶帶材進(jìn)行連續(xù)退火的全自動系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在非晶帶材的生產(chǎn)和檢測過程中，往往需要對環(huán)狀的非晶帶材進(jìn)行退火處理，如在制造環(huán)狀非晶電感鐵芯過程中，在對環(huán)狀非晶帶材進(jìn)行性能檢測前需要對其進(jìn)行退火處理，即對其進(jìn)行規(guī)定的加熱、冷卻和加磁場處理。
[0003]傳統(tǒng)的退火工藝是依靠人手動將帶材送入退火爐、手動控制退火爐內(nèi)溫度、手動收集退火后的帶材，現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)具有以下缺點:1、需要占用人工來實現(xiàn)送入和收集的工作，不但消耗人力、效率低，更重要的是人工操作手法不穩(wěn)定、一致性差、特別是在徒手接觸帶材時會對帶材的性能產(chǎn)生影響，直接影響帶材檢測結(jié)果的可信度；2、手動控溫需時時刻刻監(jiān)控退火爐內(nèi)溫度狀況，由于溫度傳遞的滯后性，退火過程中很難實現(xiàn)在指定溫度時間內(nèi)穩(wěn)定升到某一溫度，造成溫度控制不穩(wěn)定、一致性差，直接影響檢測結(jié)果的可信度；3、由于人工來實現(xiàn)送入和收集的工作，工作效率低，造成退火爐內(nèi)的氣密性較差、不能維持高度的無氧環(huán)境，造成帶材氧化，影響非晶帶材的質(zhì)量和性能。
[0004]綜上所述，如何實現(xiàn)非晶帶材全自動連續(xù)退火，使其能夠按照規(guī)定的溫度曲線完成穩(wěn)定、無氧、無差別的退火是非晶檢測過程的核心環(huán)節(jié)，對非晶帶材質(zhì)量及性能的檢測具有重要的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種能實現(xiàn)全自動送料、取料、無超調(diào)自動控溫且造價低、結(jié)構(gòu)簡單、精度高、性能穩(wěn)定的全自動非晶帶材連續(xù)退火系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種全自動非晶帶材連續(xù)退火系統(tǒng)，主要由上料部分、熱處理部分、取料部分和控制部分組成，上料部分和取料部分分別位于熱處理部分的左右兩側(cè)；熱處理部分包括退火爐；退火爐內(nèi)設(shè)置一根橫向貫穿并伸出爐外的金屬棒，退火爐外至少設(shè)置用于固定金屬棒的四個閥門；上料部分用于將非晶帶材套在金屬棒上并送入退火爐內(nèi)，熱處理部分用于對非晶帶材進(jìn)行加熱、加磁場和冷卻處理，取料部分用于將非晶帶材從退火爐內(nèi)取出并脫離金屬棒，控制部分用于控制各部分操作。
[0007]優(yōu)化的，金屬棒左端設(shè)置第一閥門和第二閥門、右端設(shè)置第三閥門和第四閥門；第二閥門關(guān)閉時，與退火爐左端開口形成密封連接；第三閥門關(guān)閉時，與退火爐右端開口形成密封連接。
[0008]優(yōu)化的，上料部分包括加料箱、托料氣缸、第一進(jìn)料氣缸、第二進(jìn)料氣缸和擋板；加料箱位于金屬棒的左端，第二進(jìn)料氣缸位于金屬棒的上方，擋板位于加料箱的下方，第一閥門位于加料箱的右側(cè)，托料氣缸和第一進(jìn)料氣缸依次從上到下位于加料箱的左側(cè)；托料氣缸能夠托住位于加料箱內(nèi)最下端的非晶帶材，第一進(jìn)料氣缸能夠推動位于加料箱和擋板之間的非晶帶材，將其套在金屬棒上，第二進(jìn)料氣缸能夠?qū)⒔饘侔羯系姆蔷Р耐迫胪嘶馉t內(nèi)。
[0009]優(yōu)化的，金屬棒兩端與四個閥門連接處采用黃銅，金屬棒中間由不銹鋼管制成。
[0010]優(yōu)化的，熱處理部分從左到右依次包括預(yù)加熱區(qū)、加熱區(qū)和冷卻區(qū)，其左端設(shè)置保護(hù)氣體的出氣管，右端設(shè)置保護(hù)氣體的進(jìn)氣管；退火爐爐體采用無磁鋼，外圈用電阻絲加熱，爐體內(nèi)設(shè)置四組熱電偶。
[0011]優(yōu)化的，取料部分主要由第一出料氣缸、第二出料氣缸和接料箱組成；接料箱位于金屬棒右側(cè)末端的下方；在第一出料氣缸上設(shè)置電磁線圈和套在電磁線圈外的彈簧；第一出料氣缸抓取非晶帶材并帶動帶材在金屬棒上滑行跨過第三閥門，第二出料氣缸推動非晶帶材在金屬棒上滑行跨過第四閥門，直至推動非晶帶材脫離金屬棒落入金屬棒下方的接料箱中。
[0012]優(yōu)化的，在彈簧上從下到上依次設(shè)置鐵板和橡膠墊。
[0013]優(yōu)化的，控制部分包括輸入輸出結(jié)構(gòu)、PC機控制機構(gòu)、PLC控制機構(gòu)、執(zhí)行單位及啟動部件；在輸入輸出機構(gòu)中對系統(tǒng)的操作進(jìn)行各項設(shè)置；PC機控制機構(gòu)將各項設(shè)置記錄在軟件控制程序中，并與PLC控制機構(gòu)通信；PLC控制機構(gòu)接收到PC機控制機構(gòu)的啟動信號后控制執(zhí)行單位及啟動部件動作并把動作完成情況或報警信息發(fā)送至PC機控制機構(gòu)。
[0014]優(yōu)化的，執(zhí)行單位及啟動部件主要由實現(xiàn)上電斷電功能的接觸器、自動上料 接料的氣動電磁閥、可控硅調(diào)功觸發(fā)模塊、縱磁調(diào)功觸發(fā)模塊、及縱磁電流、電壓顯示部件組成。
[0015]優(yōu)化的，熱處理部分的加熱程序采用PID無超調(diào)控制。
[0016]本發(fā)明提供的全自動非晶帶材連續(xù)退火系統(tǒng)的控制部分的工作過程為:首先在輸入輸出機構(gòu)中對系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置操作，PC機控制機構(gòu)中的軟件控制系統(tǒng)采用VB編寫，實現(xiàn)系統(tǒng)定時、工藝曲線記錄及故障報警記錄等，是操作員對設(shè)備進(jìn)行操作的紐帶。PLC控制機構(gòu)采用RS232通信協(xié)議與PC機控制機構(gòu)通信，例如當(dāng)操作員按下加熱按鈕后，軟件自動把加熱按鈕對應(yīng)在PLC程序里的狀態(tài)寄存器調(diào)出，PLC接收到加熱信號，然后經(jīng)計算后控制可控硅調(diào)功觸發(fā)模塊從而控制可控硅的占空比，即控制了加熱的功率。
[0017]在設(shè)置工藝曲線時，軟件會把操作員在編輯框里所填的數(shù)據(jù)賦值到PLC里指定的寄存器里，PLC控制程序部分中采用RS232通信協(xié)議與PC機通信，操作員在PC機設(shè)定好工藝曲線后，當(dāng)設(shè)備運行工藝曲線時，PLC接收到PC機的啟動信號后運行PLC程序控制設(shè)備動作并把動作完成情況或報警信息發(fā)送至PC機系統(tǒng)。加熱部分采用PID無超調(diào)控制保障系統(tǒng)加熱可靠、穩(wěn)定。
[0018]執(zhí)行單位及啟動部件由實現(xiàn)上電斷電功能的接觸器、自動上料接料的各氣動電磁閥、可控硅調(diào)功觸發(fā)模塊、縱磁調(diào)功觸發(fā)模塊、及縱磁電流、電壓等顯示部件組成?？紤]到手動運行設(shè)備時，添加了各動作的啟動、停止按鈕和縱磁電流旋鈕等。
[0019]在控制部分的控制下，上料部分的工作過程為:當(dāng)需要上料時，托料氣缸向左收回，位于加料箱內(nèi)最下端的非晶帶材落至加料箱和擋板之間，位于加料箱內(nèi)上部的非晶帶材落至加料箱的下部；此時擋板接住位于加料箱和擋板之間的非晶帶材，托料氣缸動作托住位于加料箱內(nèi)最下端的非晶帶材；在第二閥門關(guān)閉狀態(tài)下，第一閥門打開，第一進(jìn)料氣缸推動位于加料箱和擋板之間的非晶帶材，將其套在金屬棒上；然后第一進(jìn)料氣缸收回，第一閥門關(guān)閉卡住銅棒，第二閥門打開，第二進(jìn)料氣缸將銅棒上的非晶帶材推入退火爐內(nèi)；第二閥門關(guān)閉，進(jìn)料過程完成。[0020]在控制部分的控制下，帶材在退火爐內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱、加熱、冷卻和加磁場的處理。爐體采用無磁鋼，外圈用電阻絲加熱，爐室內(nèi)溫度由四組熱電偶及時反饋給PLC的AD轉(zhuǎn)換模塊，爐室內(nèi)各部分的溫度信號在PLC程序中采用PID無超調(diào)控制，確保溫度穩(wěn)定。加熱處理的同時，根據(jù)工藝要求需要加縱磁。具體方式為在金屬棒上通有IOV 200A左右的電流，根據(jù)左手定則爐室內(nèi)在金屬棒周圍產(chǎn)生磁場。可根據(jù)工藝的需求調(diào)節(jié)縱磁電流旋鈕，旋鈕信號控制給縱磁調(diào)功觸發(fā)模塊使加在金屬棒上的電流改變從而改變在爐室的磁場大小。
[0021]用氬氣對爐室內(nèi)的帶材進(jìn)行保護(hù)，防止氧化，同時在冷卻區(qū)為爐室散熱。氬氣從尾端的進(jìn)氣管進(jìn)入，充滿爐室再從爐室前端的出氣管排出?？紤]到保護(hù)氣體從爐室的尾端進(jìn)入是因為可以為尾端冷卻區(qū)帶材進(jìn)行降溫，同時也是對氣體的預(yù)熱，防止低溫氣體影響加熱區(qū)溫度。 [0022]在控制部分的控制下，取料部分的工作過程為:當(dāng)需要取料時，第三閥門打開，金屬棒靠第四閥門固定，電磁線圈處于上電狀態(tài)，彈簧處于壓縮狀態(tài)，第一出料氣缸運動到退火爐內(nèi)欲收取帶材下端，然后電磁線圈斷電，彈簧把非晶帶材壓在金屬棒上，第一出料氣缸收回并帶動帶材在金屬棒上滑行跨過第三閥門，電磁線圈上電，彈簧被壓縮。第三閥門關(guān)閉，第四閥門打開，第二出料氣缸推動非晶帶材在金屬棒上滑行跨過第四閥門，直至推動非晶帶材脫離金屬棒落入金屬棒下方的接料箱中，第四閥門關(guān)閉，退火過程完成。
[0023]取料部分通過設(shè)置第一出料氣缸、電磁線圈和套在電磁線圈外的彈簧，形成了可以抓取非晶帶材并帶動其在金屬棒上滑行的結(jié)構(gòu)，通過在彈簧上從下到上依次設(shè)置鐵板和橡膠墊，加強了非晶帶材滑行中的穩(wěn)定性并保護(hù)了非晶帶材。
[0024]本發(fā)明由四個閥門固定一根金屬棒，金屬棒兩端連接閥門處采用黃銅，考慮到由于金屬棒兩端受力，金屬棒中間由撓度較好的不銹鋼管制成。在上料和取料的過程中金屬棒的一端至少有一個閥門關(guān)閉，用于固定金屬棒。
[0025]在控制系統(tǒng)的控制下，上料部分將待處理非晶帶材從左端逐個套在金屬棒上并送入退火爐內(nèi)，退火爐內(nèi)的金屬棒上套滿非晶帶材后，熱處理部分對非晶帶材進(jìn)行加熱、加磁場和冷卻處理，處理完成的非晶帶材由取料部分從退火爐內(nèi)右端逐個取出并脫離金屬棒，同時退火爐內(nèi)的金屬棒上有了空位，上料部分將待處理的非晶帶材從左端逐個套在金屬棒上并送入退火爐內(nèi)，當(dāng)處理完成的非晶帶材全部取出時，退火爐內(nèi)的金屬棒上也全部套上了待處理的非晶帶材，熱處理部分對其進(jìn)行處理，如此循環(huán)，即實現(xiàn)了全自動非晶帶材連續(xù)退火處理。
[0026]本發(fā)明的有益效果在于:
1、本發(fā)明提供的全自動非晶帶材連續(xù)退火系統(tǒng)，在對帶材退火時，通過上料部分將待退火的非晶帶材送入退火爐內(nèi)，在爐室內(nèi)進(jìn)行熱處理后，由取料部分取出帶材，并采用PLC控制各部分按邏輯功能實現(xiàn)全自動非晶帶材連續(xù)熱處理。
[0027]2、本發(fā)明提供的全自動非晶帶材連續(xù)退火系統(tǒng)，采用了氣缸傳動，控制自動送料，采用電磁鐵擠壓及氣缸傳動控制自動取料，不需要占用人工就可以實現(xiàn)送入和收集的工作，解放了人力、生產(chǎn)效率高，提高了送料和取料動作的穩(wěn)定性、一致性，避免了徒手接觸帶材對帶材性能產(chǎn)生的影響，提高了帶材檢測結(jié)果的可信度。
[0028]3、本發(fā)明提供的全自動非晶帶材連續(xù)退火系統(tǒng)運用PID算法控制可控硅導(dǎo)通角從而控制溫度絕對穩(wěn)定無超調(diào)，能精確控制帶材退火工藝，使其在指定時間內(nèi)穩(wěn)定升到指定一溫度，不僅在檢測過程中實現(xiàn)全自動退火，而且在非晶帶材熱處理過程中保證了溫度的穩(wěn)定性、超調(diào)溫度次數(shù)減少99%，實現(xiàn)了退火工藝的一致性差，保證了檢測結(jié)果的可信度。
[0029]4、本發(fā)明提供的全自動非晶帶材連續(xù)退火系統(tǒng)，采用了氣缸傳動，控制自動送料，采用電磁鐵擠壓及氣缸傳動控制自動取料，工作效率高，保證了退火爐內(nèi)的氣密性，能維持高度的無氧環(huán)境，防止了帶材氧化，保證了非晶帶材的質(zhì)量和性能。
[0030]綜上所述，本發(fā)明提供的全自動非晶帶材連續(xù)退火系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)非晶帶材全自動連續(xù)退火，使其能夠按照規(guī)定的溫度曲線完成穩(wěn)定、無氧、無差別的退火，對非晶帶材質(zhì)量及性能的檢測起到了重要的作用。本發(fā)明的推廣使用不但對實現(xiàn)非晶帶材的連續(xù)熱處理、提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、降低勞動強度方面具有積極的意義，而且在也可以應(yīng)用在其它磁性材料熱處理行業(yè)，如對硅鋼片或磁粉芯的熱處理等。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明提供的全自動非晶帶材連續(xù)退火系統(tǒng)上料部分、熱處理部分和取料部分整體示意圖；
圖2為本發(fā)明提供的全自動非晶帶材連續(xù)退火系統(tǒng)的上料部分局部放大圖；
圖3為本發(fā)明提供的全自動非晶帶材連續(xù)退火系統(tǒng)的取料部分局部放大圖；
圖4為本發(fā)明第一出料氣缸取出非晶帶材的工作狀態(tài)圖；
圖5為本發(fā)明提供的全自動非晶帶材連續(xù)退火系統(tǒng)的控制部分的示意圖。
[0032]1、上料部分；2、熱處理部分；3、取料部分；4、退火爐；5、金屬棒；6、第一閥門；7、第二閥門；8、第三閥門；9、第四閥門；10、加料箱；11、托料氣缸；12、第一進(jìn)料氣缸；13、第二進(jìn)料氣缸；14、擋板；15、位于加料箱內(nèi)最下端的非晶帶材；16、位于加料箱和擋板之間的非晶帶材；17、預(yù)加熱區(qū)；18、加熱區(qū)；19、冷卻區(qū)；20、出氣管；21、進(jìn)氣管；22、第一出料氣缸；23、第二出料氣缸；24、接料箱；25、電磁線圈；26、彈簧；27、鐵板；28、橡膠墊；29、輸入輸出結(jié)構(gòu)；30、PC機控制機構(gòu)；31、PLC控制機構(gòu)；32、執(zhí)行單位及啟動部件；33、處理后的非晶帶材。
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖具體說明本發(fā)明。
[0034]本實施方式的技術(shù)方案為:一種全自動非晶帶材連續(xù)退火系統(tǒng),主要由上料部分1、熱處理部分2、取料部分3和控制部分組成，上料部分I和取料部分3分別位于熱處理部分2的左右兩側(cè)；熱處 理部分2包括退火爐4 ;退火爐4內(nèi)設(shè)置一根橫向貫穿并伸出爐外的金屬棒5，退火爐4外設(shè)置用于固定金屬棒5的四個閥門；上料部分I用于將非晶帶材套在金屬棒5上并送入退火爐4內(nèi)，熱處理部分2用于對非晶帶材進(jìn)行加熱、加磁場和冷卻處理，取料部分3用于將非晶帶材從退火爐4內(nèi)取出并脫離金屬棒5，控制部分用于控制各部分操作。
[0035]金屬棒5左端設(shè)置第一閥門6和第二閥門7、右端設(shè)置第三閥門8和第四閥門9 ；第二閥門7關(guān)閉時，與退火爐4左端開口形成密封連接；第三閥門8關(guān)閉時，與退火爐4右端開口形成密封連接。[0036]上料部分I包括加料箱10、托料氣缸11、第一進(jìn)料氣缸12、第二進(jìn)料氣缸13和擋板14 ;加料箱10位于金屬棒5的左端,第二進(jìn)料氣缸13位于金屬棒5的上方,擋板14位于加料箱10的下方，第一閥門6位于加料箱10的右側(cè),托料氣缸11和第一進(jìn)料氣缸12依次從上到下位于加料箱10的左側(cè)；托料氣缸11能夠托住位于加料箱內(nèi)最下端的非晶帶材15，第一進(jìn)料氣缸12能夠推動位于加料箱和擋板之間的非晶帶材16，將其套在金屬棒5上，第二進(jìn)料氣缸13能夠?qū)⒔饘侔?上的非晶帶材推入退火爐4內(nèi)。
[0037]金屬棒5兩端與四個閥門連接處采用黃銅，金屬棒5中間由不銹鋼管制成。
[0038]熱處理部分2從左到右依次包括預(yù)加熱區(qū)17、加熱區(qū)18和冷卻區(qū)19，其左端設(shè)置保護(hù)氣體的出氣管20，右端設(shè)置保護(hù)氣體的進(jìn)氣管21 ;退火爐4爐體采用無磁鋼，外圈用電阻絲加熱，爐體內(nèi)設(shè)置四組熱電偶。
[0039]取料部分3主要由第一出料氣缸22、第二出料氣缸23和接料箱24組成；接料箱24位于金屬棒5右側(cè)末端的下方；在第一出料氣缸22上設(shè)置電磁線圈25和套在電磁線圈25外的彈簧26 ;第一出料氣缸22抓取非晶帶材并帶動帶材在金屬棒5上滑行跨過第三閥門，第二出料氣缸23推動非晶帶材在金屬棒5上滑行跨過第四閥門，直至推動非晶帶材脫離金屬棒5落入金屬棒5下方的接料箱24中。
[0040]在彈簧26上從下到上依次設(shè)置鐵板27和橡膠墊28。
[0041 ] 控制部分包括輸入輸出結(jié)構(gòu)29、PC機控制機構(gòu)30、PLC控制機構(gòu)31、執(zhí)行單位及啟動部件32 ;在輸入輸出機構(gòu)中對系統(tǒng)的操作進(jìn)行各項設(shè)置；PC機控制機構(gòu)將各項設(shè)置記錄在軟件控制程序中，并與PLC控制機構(gòu)通信；PLC控制機構(gòu)接收到PC機控制機構(gòu)的啟動信號后控制執(zhí)行單位及啟動部件動作并把動作完成情況或報警信息發(fā)送至PC機控制機構(gòu)。
[0042]執(zhí)行單位及啟動部件主要由實現(xiàn)上電斷電功能的接觸器、自動上料接料的氣動電磁閥、可控硅調(diào)功觸發(fā)模塊、縱磁調(diào)功觸發(fā)模塊、及縱磁電流、電壓顯示部件組成。
[0043]熱處理部分2的加熱程序采用PID無超調(diào)控制。
[0044]本實施方式提供的全自動非晶帶材連續(xù)退火系統(tǒng)的控制部分的工作過程為:首先在輸入輸出機構(gòu)中對系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置操作，PC機控制機構(gòu)中的軟件控制系統(tǒng)采用VB編寫，實現(xiàn)系統(tǒng)定時、工藝曲線記錄及故障報警記錄等，是操作員對設(shè)備進(jìn)行操作的紐帶。PLC控制機構(gòu)采用RS232通信協(xié)議與PC機控制機構(gòu)通信，例如當(dāng)操作員按下加熱按鈕后，軟件自動把加熱按鈕對應(yīng)在PLC程序里的狀態(tài)寄存器調(diào)出，PLC接收到加熱信號，然后經(jīng)計算后控制可控硅調(diào)功觸發(fā)模塊從而控制可控硅的占空比，即控制了加熱的功率。
[0045]在設(shè)置工藝曲線時，軟件會把操作員在編輯框里所填的數(shù)據(jù)賦值到PLC里指定的寄存器里，PLC控制程序部分中采用RS232通信協(xié)議與PC機通信，操作員在PC機設(shè)定好工藝曲線后，當(dāng)設(shè)備運行工藝曲線時，PLC接收到PC機的啟動信號后運行PLC程序控制設(shè)備動作并把動作完成情況或報警信息發(fā)送至PC機系統(tǒng)。加熱部分采用PID無超調(diào)控制保障系統(tǒng)加熱可靠、穩(wěn)定。
[0046]執(zhí)行單位及啟動部件由實現(xiàn)上電斷電功能的接觸器、自動上料接料的各氣動電磁閥、可控硅調(diào)功觸發(fā)模塊、縱磁調(diào)功觸發(fā)模塊、及縱磁電流、電壓等顯示部件組成。考慮到手動運行設(shè)備時，添加了各動作的啟動、停止按鈕和縱磁電流旋鈕等。
[0047]在控制部分的控制下，上料部分的工作過程為:當(dāng)需要上料時，托料氣缸向左收回，位于加料箱內(nèi)最下端的非晶帶材落至加料箱和擋板之間，位于加料箱內(nèi)上部的非晶帶材落至加料箱的下部；此時擋板接住位于加料箱和擋板之間的非晶帶材，托料氣缸動作托住位于加料箱內(nèi)最下端的非晶帶材；在第二閥門關(guān)閉狀態(tài)下，第一閥門打開，第一進(jìn)料氣缸推動位于加料箱和擋板之間的非晶帶材，將其套在金屬棒上；然后第一進(jìn)料氣缸收回，第一閥門關(guān)閉卡住銅棒，第二閥門打開，第二進(jìn)料氣缸將銅棒上的非晶帶材推入退火爐內(nèi)；第二閥門關(guān)閉，進(jìn)料過程完成。
[0048]在控制部分的控制下，帶材在退火爐內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱、加熱、冷卻和加磁場的處理。爐體采用無磁鋼，外圈用電阻絲加熱，爐室內(nèi)溫度由四組熱電偶及時反饋給PLC的AD轉(zhuǎn)換模塊，爐室內(nèi)各部分的溫度信號在PLC程序中采用PID無超調(diào)控制，確保溫度穩(wěn)定。加熱處理的同時，根據(jù)工藝要求需要加縱磁。具體方式為在金屬棒上通有IOV 200A左右的電流，根據(jù)左手定則爐室內(nèi)在金屬棒周圍產(chǎn)生磁場?？筛鶕?jù)工藝的需求調(diào)節(jié)縱磁電流旋鈕，旋鈕信號控制給縱磁調(diào)功觸發(fā)模塊使加在金屬棒上的電流改變從而改變在爐室的磁場大小。
[0049]用氬氣對爐室內(nèi)的帶材進(jìn)行保護(hù)，防止氧化，同時在冷卻區(qū)為爐室散熱。氬氣從尾端的進(jìn)氣管進(jìn)入，充滿爐室再從爐室前端的出氣管排出。考慮到保護(hù)氣體從爐室的尾端進(jìn)入是因為可以為尾端冷卻區(qū)帶材進(jìn)行降溫，同時也是對氣體的預(yù)熱，防止低溫氣體影響加熱區(qū)溫度。
[0050]在控制部分的控制下，取料部分的工作過程為:當(dāng)需要取料時，第三閥門打開，金屬棒靠第四閥門固定，電磁線圈處于上電狀態(tài)，彈簧處于壓縮狀態(tài)，第一出料氣缸運動到退火爐內(nèi)欲收取的處理后的非晶帶材33下端，然后電磁線圈斷電，彈簧把非晶帶材壓在金屬棒上，第一出料氣缸收回并帶動帶材在金屬棒上滑行跨過第三閥門，電磁線圈上電，彈簧被壓縮。第三閥門關(guān)閉，第四閥門打開，第二出料氣缸推動非晶帶材在金屬棒上滑行跨過第四閥門，直至推動非晶帶材脫離金屬棒落入金屬棒下方的接料箱中，第四閥門關(guān)閉，退火過程完成。
[0051]取料部分通過設(shè)置第一出料氣缸、電磁線圈和套在電磁線圈外的彈簧，形成了可以抓取非晶帶材并帶動其在金屬棒上滑行的結(jié)構(gòu)，通過在彈簧上從下到上依次設(shè)置鐵板和橡膠墊，加強了非晶帶材滑行中的穩(wěn)定性并保護(hù)了非晶帶材。
[0052]本實施方式由四個閥門固定一根金屬棒，金屬棒兩端連接閥門處采用黃銅，考慮到由于金屬棒兩端受力，金屬棒中間由撓度較好的不銹鋼管制成。在上料和取料的過程中金屬棒的一端至少有一個閥門關(guān)閉，用于固定金屬棒。
[0053]在控制系統(tǒng)的控制下，上料部分將待處理非晶帶材從左端逐個套在金屬棒上并送入退火爐內(nèi)，退火爐內(nèi)的金屬棒上套滿非晶帶材后，熱處理部分對非晶帶材進(jìn)行加熱、加磁場和冷卻處理，處理完成的非晶帶材由取料部分從退火爐內(nèi)右端逐個取出并脫離金屬棒，同時退火爐內(nèi)的金屬棒上有了空位，上料部分將待處理的非晶帶材從左端逐個套在金屬棒上并送入退火爐內(nèi)，當(dāng)處理完成的非晶帶材全部取出時，退火爐內(nèi)的金屬棒上也全部套上了待處理的非晶帶材，熱處理部分對其進(jìn)行處理，如此循環(huán)，即實現(xiàn)了全自動非晶帶材連續(xù)退火處理。
[0054]本實施方式的特點在于:
1、本實施方式提供的全自動非晶帶材連續(xù)退火系統(tǒng)，在對帶材退火時，通過上料部分將待退火的非晶帶材送入退火爐內(nèi)，在爐室內(nèi)進(jìn)行熱處理后，由取料部分取出帶材，并采用PLC控制各部分按邏輯功能實現(xiàn)全自動非晶帶材連續(xù)熱處理。[0055]2、本實施方式提供的全自動非晶帶材連續(xù)退火系統(tǒng)，采用了氣缸傳動，控制自動送料，采用電磁鐵擠壓及氣缸傳動控制自動取料，不需要占用人工就可以實現(xiàn)送入和收集的工作，解放了人力、生產(chǎn)效率高，提高了送料和取料動作的穩(wěn)定性、一致性，避免了徒手接觸帶材對帶材性能產(chǎn)生的影響，提高了帶材檢測結(jié)果的可信度。
[0056]3、本實施方式提供的全自動非晶帶材連續(xù)退火系統(tǒng)運用PID算法控制可控硅導(dǎo)通角從而控制溫度絕對穩(wěn)定無超調(diào)，能精確控制帶材退火工藝，使其在指定時間內(nèi)穩(wěn)定升到指定一溫度，不僅在檢測過程中實現(xiàn)全自動退火，而且在非晶帶材熱處理過程中保證了溫度的穩(wěn)定性、超調(diào)溫度次數(shù)減少99%，實現(xiàn)了退火工藝的一致性差，保證了檢測結(jié)果的可信度。
[0057]4、本實施方式提供的全自動非晶帶材連續(xù)退火系統(tǒng)，采用了氣缸傳動，控制自動送料，采用電磁鐵擠壓及氣缸傳動控制自動取料，工作效率高，保證了退火爐內(nèi)的氣密性，能維持高度的無氧環(huán)境，防止了帶材氧化，保證了非晶帶材的質(zhì)量和性能。
[0058]綜上所述，本實施方式提供的全自動非晶帶材連續(xù)退火系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)非晶帶材全自動連續(xù)退火，使其能夠按照規(guī)定的溫度曲線完成穩(wěn)定、無氧、無差別的退火，對非晶帶材質(zhì)量及性能的檢測起到了重要的作用。本實施方式的推廣使用不但對實現(xiàn)非晶帶材的連續(xù)熱處理、提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、降低勞動強度方面具有積極的意義，而且在也可以應(yīng)用在其它磁性材料熱處理行業(yè)，如對硅鋼片或磁粉芯的熱處理等。
【權(quán)利要求】
1.一種全自動非晶帶材連續(xù)退火系統(tǒng)，其特征在于:主要由上料部分、熱處理部分、取料部分和控制部分組成，上料部分和取料部分分別位于熱處理部分的左右兩側(cè)；熱處理部分包括退火爐；退火爐內(nèi)設(shè)置一根橫向貫穿并伸出爐外的金屬棒，退火爐外至少設(shè)置用于固定金屬棒的四個閥門；上料部分用于將非晶帶材套在金屬棒上并送入退火爐內(nèi)，熱處理部分用于對非晶帶材進(jìn)行加熱、加磁場和冷卻處理，取料部分用于將非晶帶材從退火爐內(nèi)取出并脫離金屬棒，控制部分用于控制各部分操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動非晶帶材連續(xù)退火系統(tǒng)，其特征在于:金屬棒左端設(shè)置第一閥門和第二閥門、右端設(shè)置第三閥門和第四閥門；第二閥門關(guān)閉時，與退火爐左端開口形成密封連接；第三閥門關(guān)閉時，與退火爐右端開口形成密封連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全自動非晶帶材連續(xù)退火系統(tǒng)，其特征在于:上料部分包括加料箱、托料氣缸、第一進(jìn)料氣缸、第二進(jìn)料氣缸和擋板；加料箱位于金屬棒的左端，第二進(jìn)料氣缸位于金屬棒的上方，擋板位于加料箱的下方，第一閥門位于加料箱的右側(cè)，托料氣缸和第一進(jìn)料氣缸依次從上到下位于加料箱的左側(cè)；托料氣缸能夠托住位于加料箱內(nèi)最下端的非晶帶材，第一進(jìn)料氣缸能夠推動位于加料箱和擋板之間的非晶帶材，將其套在金屬棒上，第二進(jìn)料氣缸能夠?qū)⒔饘侔羯系姆蔷Р耐迫胪嘶馉t內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全自動非晶帶材連續(xù)退火系統(tǒng)，其特征在于:金屬棒兩端與四個閥門連接處采用黃銅，金屬棒中間由不銹鋼管制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全自動非晶帶材連續(xù)退火系統(tǒng)，其特征在于:熱處理部分從左到右依次包括預(yù)加熱區(qū)、加熱區(qū)和冷卻區(qū)，其左端設(shè)置保護(hù)氣體的出氣管，右端設(shè)置保護(hù)氣體的進(jìn)氣管；退火爐爐體采用無磁鋼，外圈用電阻絲加熱，爐體內(nèi)設(shè)置四組熱電偶。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全自動非晶帶材連續(xù)退火系統(tǒng)，其特征在于:取料部分主要由第一出料氣缸、第二出料氣缸和接料箱組成；接料箱位于金屬棒右側(cè)末端的下方；在第一出料氣缸上設(shè)置電磁線圈和套在電磁線圈外的彈簧；第一出料氣缸抓取非晶帶材并帶動帶材在金屬棒上滑行跨過第三閥門，第二出料氣缸推動非晶帶材在金屬棒上滑行跨過第四閥門，直至推動非晶帶材脫離金屬棒`落入金屬棒下方的接料箱中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的全自動非晶帶材連續(xù)退火系統(tǒng)，其特征在于:在彈簧上從下到上依次設(shè)置鐵板和橡膠墊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任意一項所述的全自動非晶帶材連續(xù)退火系統(tǒng)，其特征在于:控制部分包括輸入輸出結(jié)構(gòu)、PC機控制機構(gòu)、PLC控制機構(gòu)、執(zhí)行單位及啟動部件；在輸入輸出機構(gòu)中對系統(tǒng)的操作進(jìn)行各項設(shè)置；PC機控制機構(gòu)將各項設(shè)置記錄在軟件控制程序中，并與PLC控制機構(gòu)通信；PLC控制機構(gòu)接收到PC機控制機構(gòu)的啟動信號后控制執(zhí)行單位及啟動部件動作并把動作完成情況或報警信息發(fā)送至PC機控制機構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的全自動非晶帶材連續(xù)退火系統(tǒng)，其特征在于:執(zhí)行單位及啟動部件主要由實現(xiàn)上電斷電功能的接觸器、自動上料接料的氣動電磁閥、可控硅調(diào)功觸發(fā)模塊、縱磁調(diào)功觸發(fā)模塊、及縱磁電流、電壓顯示部件組成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的全自動非晶帶材連續(xù)退火系統(tǒng)，其特征在于:熱處理部分的加熱程序采用PID無超調(diào)控制。
【文檔編號】C21D9/56GK103667671SQ201310588488
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】康博強, 王安慶 申請人:青島云路新能源科技有限公司