[实用新型]一种高精度线圈位置自动调整装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及线圈位置自动调整技术，特别是一种高精度线圈位置自动调整装置。

背景技术

肋骨中频线圈加热弯曲淬火机目前普遍采用的线圈位置调整方法是人工调整法，即通过人眼检测钢料与线圈之间的距离来手动调整线圈位置。由于钢料在弯制加工过程中钢料的位置会实时发生变化，这种变化又是随机的，而且钢料在加热时温度达到1100℃以上，线圈附近的钢料会发出刺眼的光，极易造成人眼的视觉疲劳，经常出现由于调整不及时导致钢料与线圈接触，造成线圈短路烧毁，并导致正在加工的钢料报废。

钢料在加工过程中，如果钢料与线圈位置发生变化，则钢料的加热温度就会发生变化，过大的温度变化会导致钢料内部的金相组织发生变化，从而影响钢料的强度。因此，研制一种能够自动检测线圈与钢料之间的位置并自动进行调整的装置，提高钢料的质量及成品率，降低工人劳动强度，是目前亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高精度线圈位置自动调整装置及方法，用于潜艇及船体肋骨的中频连续热弯加工。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

测控装置包括：

直线位移检测机构，安装在中频变压器基座上，与钢料进给方向垂直，并与钢料变形区域起始段抵接，并设置于线圈外侧，用于测量钢料的变形量；

线圈，通过连接板与中频变压器副边相连，并以非接触方式套装在钢料上，通过涡流感应对钢料加热；

闭环PID数字控制器，运行在存有测量控制程序的工控机里，其输入信号来自直线位移检测机构，输出端通过模拟量输出卡控制线圈位置；

执行机构，由伺服驱动器、伺服电机、丝杠构成，中频变压器底座连有丝杠装置，丝杠由伺服电机驱动；伺服电机由伺服驱动器控制，用于调整线圈位置；伺服驱动器的模拟量输入端与模拟量输出卡相连；

其中伺服电机轴上接有旋转编码器，旋转编码器与计数卡相连，用于检测线圈位置；所述线圈为由方形铜管制成的具有淬火功能的水冷式单匝线圈，能够通过其中流过的中频电流对其包围的铁磁性材料进行中频感应加热。

所述直线位移检测机构以直线位移传感器为核心，还包括检测轮、导杆和装有变送器的滑块，其导杆前端通过检测轮与钢料抵接，使导杆可顶紧钢料，后端与装有直线位移传感器的滑块相连；滑块另一端经压缩弹簧安装在中频变压器基座上，滑块上的变送器接至工控机中计数卡；所述直线位移传感器采用具有将直线位移信号转换为5V方波脉冲功能的直线位移传感器。

本实用新型具有如下优点：

1.本实用新型结构简单，测量使用方便，测量精度高，能够精确控制线圈位置，弥补了原肋骨中频热弯加工机床线圈位置控制的不足，适合各种舰船肋骨或圆弧形钢料热弯加工时使用。

2.本实用新型能在工控机上显示线圈位置、故障自动报警、配合中频肋骨热弯加工机床完成高精度肋骨曲率加工。

附图说明

图1为本实用新型装置结构示意图。

图2为本实用新型方法的线圈位置计算图。

图3为本实用新型方法的控制原理图。

图4为本实用新型方法的测量控制程序流程图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型线圈位置检测控制装置包括：

直线位移检测机构1，安装在中频变压器基座4上，与由硬支撑轮6支撑的钢料7进给方向垂直，并与钢料7变形区域起始段抵接，并设置于线圈2外侧，用于测量钢料7的变形量；

线圈2，通过连接板3与中频变压器5副边相连，并以非接触方式套装在钢料上，通过涡流感应对钢料7加热；

闭环PID数字控制器，运行在存有测量控制程序的工控机里，其输入信号来自直线位移检测机构，输出端通过模拟量输出卡控制线圈位置。

执行机构，由伺服驱动器、伺服电机、丝杠构成，中频变压器基座4连有丝杠装置，丝杠由伺服电机驱动。伺服电机轴上装有与计数卡相连的旋转编码器，伺服电机由伺服驱动器控制，伺服驱动器的模拟量输入端与模拟量输出卡相连。

其中所述直线位移检测机构以直线位移传感器为核心，还包括检测轮、导杆和装有变送器的滑块，其导杆前端通过检测轮与钢料抵接，使导杆可顶紧钢料，后端与装有直线位移传感器的滑块相连；滑块另一端经压缩弹簧安装在中频变压器基座4上，滑块上的变送器接至工控机中计数卡。

所述的计数卡插在工控机内的扩展槽上，通过DB25接口与直线位移传感器和旋转编码器连接；

所述的模拟量输出卡插在工控机内的扩展槽上，通过DIP20接口与伺服驱动器相连。