鱼竿生产用电磁感应加热式固化炉的制作方法

    专利2022-07-07  121


    本申请涉及鱼竿生产固化设备技术领域,更具体地说,是涉及一种鱼竿生产用电磁感应加热式固化炉。



    背景技术:

    现有鱼竿的竿胚固化方法是:把经处理的玻璃纤维布或碳纤维布裁成合适的尺寸,缠绕在杆状模具上,再向其上缠绕玻璃纸或bopp带,送入固化炉中加热成型,但是通常有固化不均匀的问题。公开号为cn211492901u的中国专利公开了一种鱼竿生产用悬挂式固化炉,包括加热箱体以及固化箱体,所述固化箱体安装于所述加热箱体内下壁面处,所述加热箱体与固化箱体内设有转动固化结构;所述转动固化结构,包括:一对合页、箱体门、电机、第一滚动轴承、主动齿轮、一对第二滚动轴承、齿轮轴、从动齿轮、链条以及加热丝。其解决了固化不均匀的技术问题,增加了鱼竿均匀受热的面积,减少了固化炉的横向占地面积。

    然而,其采用外源性加热,固化效率低,对电力消耗大;且固化过程中严重依赖与人工操作,特别是挂炉、取炉过程中产生的烟尘、高温等危害操作人员的健康。



    技术实现要素:

    为解决上述问题,本申请采用的技术方案是:提供一种鱼竿生产用电磁感应加热式固化炉,包括固化箱体,还包括控制器、电磁感应加热系统和模具输送系统,电磁感应加热系统包括变频器、电磁感应线圈和温度检测器;电磁感应线圈通过变频器与控制器电性连接,温度检测器与控制器电性连接;固化箱体由外至内依次设有外壁、防火保温层、线圈固定层、内壁和固化区,电磁感应线圈缠设在线圈固定层,内壁连接有金属散热棒、温度检测器,温度检测器设有第一温度探头,第一温度探头紧贴金属散热棒。

    优选地,模具输送系统包括连通固化箱体的入口与出口的模具输送机构、模具托架锁紧机构,模具托架锁紧机构设在模具输送机构上,且其沿模具输送机构的移动方向设置;固化箱体入口设有用于打开模具托架锁紧机构的挡件机构,固化箱体出口设有用于关闭模具托架锁紧机构的推件机构。

    优选地,模具托架锁紧机构包括模具支撑座、锁紧盖,模具支撑座移动方向的前端与锁紧盖的一端可转动连接,模具支撑座包括在移动方向上前后设置的两个模具挡件;锁紧盖侧面连接有压缩弹簧的上端,压缩弹簧的下端与模具支撑座连接。

    优选地,模具托架锁紧机构在模具输送机构的宽度方向上至少设有两个。

    优选地,挡件机构为推杆,推杆设在模具输送机构的上方;推杆的下端高于模具托架锁紧机构关闭状态时的高度,且低于模具托架锁紧机构打开状态时的高度。

    优选地,推件机构为伸缩装置,伸缩装置设置在模具输送机构的旁边,伸缩装置的伸缩方向所在直线与锁紧盖的自由端表面相垂直。

    优选地,模具输送机构包括支撑架、传送链条和驱动机构,传送链条活动安装于支撑架上,驱动机构与支撑架的驱动轮轴连接。

    优选地,温度检测器还设有第二温度探头,第二温度探头用于检测固化区的温度。

    优选地,固化箱体顶棚连通有引风通道。

    优选地,固化箱体由入口至出口设有四个分区,分别是第一升温区、第二升温区、第一恒温区和第二恒温区;每个分区均设有变频器、金属散热棒、温度检测器,每个变频器与该分区的电磁感应线圈连接。

    本发明的有益效果,通过本发明的电磁感应线圈对金属的感应加热,达到模具表面升温,促使鱼竿竿胚所使用的纤维材料直接进行内部的感应加热和外部的空气加热,即内源性和外源性同时加热固化。较现有鱼竿竿胚电阻式外源性加热的固化方法节约了电力,固化效率提升了30%-50%;且固化过程实现了自动化,节省了成本。

    附图说明

    为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

    图1为本发明的俯视结构示意图;

    图2为本发明的主视结构示意图;

    图3为本发明的右视结构示意图;

    图4为模具托架锁紧机构打开状态示意图;

    图5为模具托架锁紧机构关闭状态示意图。

    图中符号说明:

    1.传送链条;2.支撑架;3.导向轮轴;4.模具支撑座;5.锁紧盖;6.挡件机构;7.推件机构;8.驱动机构;9.链条机构;10.齿轮;11.驱动轮轴;12.固化箱体;13.模具输送系统;14.支撑腿;15.平衡脚;16.固化箱体顶棚;17.引风通道;18.压缩弹簧;19.外壁;20.防火保温层;21.固化区;22.线圈固定层;23.电磁感应线圈;24.模具挡件;25.温度检测器;26.金属散热棒;27.第一变频器;28.第二变频器;29.第三变频器;30.第四变频器;31.常温区;32.第一升温区;33.第二升温区;34.第一恒温区;35.第二恒温区;36.散热区;37.固化炉输入端;38.固化炉输出端;39.固定底板。

    具体实施方式

    为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。

    现对本申请实施例提供的鱼竿生产用电磁感应加热式固化炉进行说明。如图1至3所示,所述鱼竿生产用电磁感应加热式固化炉,包括固化箱体12、控制器、电磁感应加热系统和模具输送系统13,电磁感应加热系统包括变频器、电磁感应线圈23和温度检测器25,电磁感应线圈23、温度检测器25位于固化箱体12内;电磁感应线圈23通过变频器与控制器电性连接,温度检测器25与控制器电性连接。

    固化箱体12由外至内依次设有外壁19、防火保温层20、线圈固定层22、内壁和固化区21,电磁感应线圈23缠设在线圈固定层22,内壁连接有金属散热棒26、温度检测器25,温度检测器25设有第一温度探头,第一温度探头紧贴金属散热棒26。外壁19设有绝缘层,金属散热棒26与模具材质相同,其温度变化与模具相同,检测的温度数据更为准确。控制器根据温度检测器25回传的温度数据,对变频器进行控制,变频器接收控制信号并控制电磁感应线圈23的开关和功率大小,对流经电磁感应线圈23的电流进行调整,进而电磁感应线圈23产生的磁场强度变化,以保证固化区21的固化温度稳定在设定值。温度检测器25还设有第二温度探头,第二温度探头用于实时监测固化区21的空气温度,从而便于控制鱼竿竿胚的外源固化温度。

    固化箱体12由入口至出口设有四个分区,分别是第一升温区32、第二升温区33、第一恒温区34和第二恒温区35;变频器设有四个,分别是第一变频器27、第二变频器28、第三变频器29和第四变频器30,分别设在上述四个分区;金属散热棒26、温度检测器25均设有四个,分布在各区,用于检测各区的固化区21的空间温度、金属散热棒26温度(即模具温度),实时监测空气温度,避免超出要求范围;实时监测模具温度,按照设定值进行固化。每个分区还设有金属散热棒26、温度检测器25。每个变频器分别单独控制各分区内的电磁感应线圈23。固化箱体12的入口和出口均设有一段非加热区,分别作为常温区31、散热区36。

    固化炉在运转期间,通过防火保温层20保温,变频器根据固化区21的温度对流经电磁感应线圈23的电流进行调整,以保证固化区21的温度稳定在设定值。

    模具输送系统13包括连通固化箱体12的入口与出口的模具输送机构、模具托架锁紧机构,模具托架锁紧机构设在模具输送机构上,且其沿模具输送机构的移动方向设置;固化箱体12入口设有用于打开模具托架锁紧机构的挡件机构6,固化箱体12出口设有用于关闭模具托架锁紧机构的推件机构7。

    如图4、5所示,模具托架锁紧机构包括模具支撑座4、锁紧盖5,模具支撑座4移动方向的前端与锁紧盖5的一端可转动连接,具体地,可转动连接可以通过转轴或合页等的连接。模具支撑座4包括在移动方向上前后设置的两个模具挡件24,用于限制模具在移动方向上的移动,锁紧盖5用于防止模具从模具支撑座4上开口掉出。

    模具支撑座4还包括固定底板39,两个模具挡件24下方与固定底板39连接,固定底板39下方与模具输送机构连接。

    两个模具挡件24整体是“v”字形结构,可以支撑不同规格模具,防止其掉落。

    锁紧盖5侧面连接有压缩弹簧18的上端,压缩弹簧18的下端与模具支撑座4连接。压缩弹簧18的下端可以与模具挡件24连接,也可以与固定底板39连接。锁紧盖5关闭时,压缩弹簧18能够给锁紧盖5提供锁紧作用力,保证模具在固化过程中一直处在模具托架锁紧机构里;锁紧盖5打开时,压缩弹簧18能够限制锁紧盖5的打开角度,锁紧盖5不能完全打开,便于其通过固化箱体12入口时,挡件机构6能将锁紧盖5关闭。

    锁紧盖5的下端面为弧形,更好限制模具活动。

    模具托架锁紧机构在模具输送机构的宽度方向上至少设有两个,宽度方向上的模具托架锁紧机构为一组,用于支撑一个模具。

    挡件机构6为推杆,推杆设在模具输送机构的上方;推杆的下端高于模具托架锁紧机构关闭状态时的高度,且低于模具托架锁紧机构打开状态时的高度,从而进行碰撞关闭模具托架锁紧机构。

    推件机构7为伸缩装置,伸缩装置设置在模具输送机构的旁边,伸缩装置的伸缩方向所在直线与锁紧盖5的自由端表面相垂直。伸缩装置与控制器电性连接,控制器驱动伸缩装置伸缩,碰撞锁紧盖5的自由端,锁紧盖5克服压缩弹簧18的作用力向后打开,使得模具托架锁紧机构处于打开状态。伸缩装置可以是气动推杆、液压推杆或机械推杆。

    模具输送机构包括支撑架2、传送链条1和驱动机构8,传送链条1活动安装于支撑架2上,驱动机构8与支撑架2的驱动轮轴11连接,用于驱动传送链条1转动。驱动机构8与驱动轮轴11通过传动机构连接,传动机构可以是齿轮10、带状平齿机构,也可以是链条机构9。

    支撑架2主要包括驱动轮轴11、导向轮轴3和支撑腿14,支撑腿14底部安装有平衡脚15,支撑稳定。

    固化箱体顶棚16连通有引风通道17,用于将固化过程中产生的微量气体引出进行废气处理。

    使用时,控制器通过变频器控制电磁感应线圈23工作,金属散热棒26在感应涡流的作用下向外散热,系统预热,各分区的温度检测器25的第一温度探头对金属散热棒26表面温度进行检测,温度检测器25的第二温度探头对固化区21内温度进行检测,并将数据传送给控制器。当第一升温区32内温度达到设定值时,控制器向第一变频器发出信号,第一变频器稳定电磁感应线圈23内电流,第二升温区33、第一恒温区34、第二恒温区35达到设定温度时,工作原理相同。第二升温区33的设定温度高于第一升温区32的设定温度,第二恒温区35的设定温度等于第一恒温区34的设定温度。第一升温区32的设定温度取值范围为55℃-75℃,第二升温区33的设定温度取值范围为85℃-105℃,第一恒温区34的设定温度等于第二恒温区35的设定温度,取值范围为115℃-135℃,根据需要设定各分区的设定温度。

    驱动机构8带动传送链条1平稳运转,引风通道17启动。将带有未固化竿胚的模具放在固化炉输入端37,当模具在常温区行经挡件机构6时,模具托架锁紧机构碰撞自动闭合,将模具固定在模具支撑座4上。模具在第一升温区32行经电磁感应线圈23时,模具表面形成感应涡流,模具表面开始发热,在到达第二升温区33时,模具表面温度达到第一升温区32的设定温度,在到达第一恒温区34时,模具表面温度达到第二升温区33的设定温度,在到达第二恒温区35时,模具表面温度达到第一恒温区34的设定温度,在经过第二恒温区35时,模具表面温度保持不变。当模具从散热区传送出固化箱体12时,推件机构7将模具托架锁紧机构冲击打开,待模具到达固化炉输出端38时,固化工作完成,带有已固化竿胚的模具自动脱落模具托架锁紧机构。固化过程中产生的微量气体由引风通道17引出进行废气处理。

    通过本发明的电磁感应线圈23对金属的感应加热,达到模具表面升温,促使鱼竿竿胚所使用的纤维材料直接进行内部的模具感应加热和外部的空气加热,即内源性和外源性同时加热固化。较现有鱼竿竿胚电阻式外源性加热的固化方法节约了电力,固化效率提升了30%-50%;且固化过程实现了自动化,节省了成本。

    以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。


    技术特征:

    1.一种鱼竿生产用电磁感应加热式固化炉,包括固化箱体,其特征在于:还包括控制器、电磁感应加热系统和模具输送系统,所述电磁感应加热系统包括变频器、电磁感应线圈和温度检测器;所述电磁感应线圈通过所述变频器与所述控制器电性连接,所述温度检测器与所述控制器电性连接;所述固化箱体由外至内依次设有外壁、防火保温层、线圈固定层、内壁和固化区,所述电磁感应线圈缠设在所述线圈固定层,所述内壁连接有金属散热棒、所述温度检测器,所述温度检测器设有第一温度探头,所述第一温度探头紧贴所述金属散热棒。

    2.如权利要求1所述的鱼竿生产用电磁感应加热式固化炉,其特征在于:所述模具输送系统包括连通所述固化箱体的入口与出口的模具输送机构、模具托架锁紧机构,所述模具托架锁紧机构设在所述模具输送机构上,且其沿所述模具输送机构的移动方向设置;所述固化箱体入口设有用于打开所述模具托架锁紧机构的挡件机构,所述固化箱体出口设有用于关闭所述模具托架锁紧机构的推件机构。

    3.如权利要求2所述的鱼竿生产用电磁感应加热式固化炉,其特征在于:所述模具托架锁紧机构包括模具支撑座、锁紧盖,所述模具支撑座移动方向的前端与所述锁紧盖的一端可转动连接,所述模具支撑座包括在移动方向上前后设置的两个模具挡件;所述锁紧盖侧面连接有压缩弹簧的上端,所述压缩弹簧的下端与所述模具支撑座连接。

    4.如权利要求3所述的鱼竿生产用电磁感应加热式固化炉,其特征在于:所述模具托架锁紧机构在所述模具输送机构的宽度方向上至少设有两个。

    5.如权利要求2或3所述的鱼竿生产用电磁感应加热式固化炉,其特征在于:所述挡件机构为推杆,所述推杆设在所述模具输送机构的上方;所述推杆的下端高于所述模具托架锁紧机构关闭状态时的高度,且低于所述模具托架锁紧机构打开状态时的高度。

    6.如权利要求2或3所述的鱼竿生产用电磁感应加热式固化炉,其特征在于:所述推件机构为伸缩装置,所述伸缩装置设置在所述模具输送机构的旁边,所述伸缩装置的伸缩方向所在直线与所述锁紧盖的自由端表面相垂直。

    7.如权利要求2所述的鱼竿生产用电磁感应加热式固化炉,其特征在于:所述模具输送机构包括支撑架、传送链条和驱动机构,所述传送链条活动安装于所述支撑架上,所述驱动机构与所述支撑架的驱动轮轴连接。

    8.如权利要求1所述的鱼竿生产用电磁感应加热式固化炉,其特征在于:所述温度检测器还设有第二温度探头,所述第二温度探头用于检测固化区的温度。

    9.如权利要求1所述的鱼竿生产用电磁感应加热式固化炉,其特征在于:所述固化箱体顶棚连通有引风通道。

    10.如权利要求1所述的鱼竿生产用电磁感应加热式固化炉,其特征在于:所述固化箱体由入口至出口设有四个分区,分别是第一升温区、第二升温区、第一恒温区和第二恒温区;每个所述分区均设有所述变频器、金属散热棒、温度检测器,每个所述变频器与该分区的电磁感应线圈连接。

    技术总结
    本申请提供了一种鱼竿生产用电磁感应加热式固化炉,其解决了现有鱼竿生产用固化炉固化效率低、依赖人工的技术问题;包括固化箱体,还包括控制器、电磁感应加热系统和模具输送系统,电磁感应加热系统包括变频器、电磁感应线圈和温度检测器;电磁感应线圈通过变频器与控制器电性连接,温度检测器与控制器电性连接;固化箱体由外至内依次设有外壁、防火保温层、线圈固定层、内壁和固化区,电磁感应线圈缠设在线圈固定层,内壁连接有金属散热棒、温度检测器,温度检测器设有第一温度探头,第一温度探头紧贴金属散热棒。本申请广泛应用于鱼竿固化技术领域。

    技术研发人员:刘国海;苏屹;丛晓红
    受保护的技术使用者:威海光威户外装备有限公司
    技术研发日:2020.12.16
    技术公布日:2021.03.12

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