鋁合金控制臂高精度加熱爐的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種鋁合金控制臂高精度加熱爐，包括爐體，爐體的頂壁設有循環風機，爐體的底壁設有傳動裝置，爐體的一端設有爐門，爐體內設有加熱器和溫控系統，爐體內設有分散式導流風道，分散式導流風道包括設于加熱器下方且在傳動裝置上方的多個導風通道，傳動裝置設有精確定位機構。傳動裝置設有檢測裝置和編碼器組成閉環式的控制單元。溫控系統包括模塊式三點聯合溫控單元。精確定位機構包括三套互為自鎖式的動作控制單元。能夠實現鋁合金在400?600℃的溫度范圍內穩定實現±3?±5℃的加熱與控制；工件定位誤差控制在±1mm以內，滿足生產線的高精度定位要求。可以用于乘用車鋁合金控制臂熱高精度加熱。
【專利說明】
鋁合金控制臂高精度加熱爐
技術領域
[0001]本發明涉及一種乘用車尤其是高檔轎車前后輪的懸架系統中應用的鋁合金結構件控制臂的加熱裝備，尤其涉及一種鋁合金控制臂高精度加熱爐。
【背景技術】
[0002]乘用車懸掛系統的控制臂一般用鑄鋼、鑄鋁或板焊結構件制造，由于其在使用過程中不斷處于交變載荷、易產生疲勞斷裂，采用以上傳統工藝制造的懸掛結構件中重量較重，不利于汽車輕量化和降低能耗，急需做減重化處理。
[0003]鋁合金是優質的結構件材料，尤其是6XXX系列制造的鋁合金零件，屈強比高，且重量較輕，乘用車懸架系統中的控制臂等如果使用這些鋁合金做結構件，與鋼制件比可以減輕約40%的重量，對乘用車的減重、省油以及減排都有突出的作用。
[0004]鋁合金控制臂是汽車中的安全件，因其使用條件嚴苛，要求其性能均勻、屈強比高，這就要求有高精度的加熱裝備。6系列鋁合金在成型前加熱以及成型后的熱處理時對加熱溫度和傳動精度都要求極嚴。
[0005]首先，需要將加熱溫度控制在±3_±5°C范圍內，這就要求將整個加熱爐的導風系統、傳送裝置、控制方法等多個方面做專門研究與設計，以實現鋁合金在400-600°C的溫度范圍內穩定實現±3-±5°C的加熱與控制。現有技術中，傳統爐內的攪拌系統一般是頂部布置攪拌風機和葉片，在風機葉片下部的爐內兩側設計導風板，此結構對爐體稍寬的爐膛寬度方向上不可避免產生風量不均，造成爐中部到邊部加熱不均；
[0006]其次，為了滿足自動化生產需要，要求在加熱傳送的工藝過程中，工件定位準確，其定位誤差需控制在± Imm以內，這就要求其傳送結構穩定結構、傳送時的定位變形準確，否則，不能實現連續自動化的生產。
[0007]現有技術中，一般的傳送帶傳動或變頻或采用紅外的測量方法，不能保證工件在出爐一側的位置精度。由于定位精度不準，導致機器人無法實施抓取料等動作，造成生產線不能按節拍連續進行。
【發明內容】
[0008]本發明的目的是提供一種溫控及定位精確、自動化程度高的鋁合金控制臂高精度加熱爐。
[0009]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
[0010]本發明的鋁合金控制臂高精度加熱爐，包括爐體，所述爐體的頂壁設有循環風機，所述爐體的底壁設有傳動裝置，所述爐體的一端設有爐門，所述爐體內設有加熱器和溫控系統，所述爐體內設有分散式導流風道，所述分散式導流風道包括設于加熱器下方且在傳動裝置上方的多個導風通道，所述傳動裝置設有精確定位機構。
[0011]由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明實施例提供的鋁合金控制臂高精度加熱爐，采用先進的導風系統，傳送裝備以及改進后的控制方法，能夠實現鋁合金在400-600°C的溫度范圍內穩定實現± 3-± 5°C的加熱與控制;采用新穎的定位結構和先進的控制系統，使工件定位誤差控制在±lmm以內，滿足生產線的高精度定位要求。可以用于乘用車鋁合金控制臂熱高精度加熱，用于鋁合金控制臂鍛前加熱和鍛后熱處理工藝過程。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明實施例提供的鋁合金控制臂高精度加熱爐的結構示意圖。
[0013]圖中:1、爐體2、導風風道3、循環風機4、加熱器5、傳動裝置6、爐門、7電控系統
【具體實施方式】
[0014]下面將對本發明實施例作進一步地詳細描述。
[0015]本發明的鋁合金控制臂高精度加熱爐，其較佳的【具體實施方式】是:
[0016]包括爐體，所述爐體的頂壁設有循環風機，所述爐體的底壁設有傳動裝置，所述爐體的一端設有爐門，所述爐體內設有加熱器和溫控系統，所述爐體內設有分散式導流風道，所述分散式導流風道包括設于加熱器下方且在傳動裝置上方的多個導風通道，所述傳動裝置設有精確定位機構。
[0017]所述的傳動裝置設有檢測裝置和編碼器，所述檢測裝置與編碼器組成閉環式的控制單元。
[0018]所述溫控系統包括模塊式三點聯合溫控單元。
[0019]所述的精確定位機構包括三套互為自鎖式的動作控制單元。
[0020]本發明的鋁合金控制臂高精度加熱爐，采用先進的導風系統，傳送裝備以及改進后的控制方法，能夠實現鋁合金在400-600 °C的溫度范圍內穩定實現± 3-± 5°C的加熱與控制;采用新穎的定位結構和先進的控制系統，使工件定位誤差控制在± Imm以內，滿足生產線的高精度定位要求。可以用于乘用車鋁合金控制臂熱高精度加熱，用于鋁合金控制臂鍛前加熱和鍛后熱處理工藝過程。
[0021 ]具體實施例:
[0022]如圖1所示，加熱爐導風系統是變傳統的整體攪拌系統為先進的分散式導流風道。
[0023]本發明中，分散式導流風道通過設計有專門的導風通道，控制導流角度將葉輪產生的風均勻分配到多風道內，再由該風道內的多個出風口將熱風吹到鋁合金加熱件上，通過合理的設計將風量、風壓、分散，從而避免產生風量不均，由± 5°C提高到± 3°C，保證了工件加熱的均勻性。
[0024]本發明中，傳動裝置將傳統檢測與編碼器聯合，組成一套閉環式的精確控制系統，通過旋轉編碼器實時反饋電機運行位置，與變頻器設定參數進行比較，使每一次傳動都在精確的閉環與微量修正下進行，做到定位的精確度為±0.5-0.7mm，使機器人能夠順利完成抓取料，提高生產線自動化程度，保證生產線按節拍進行。
[0025]本發明中，提供的控溫系統由傳統的單點控溫更換為3點控溫。在控溫過程中，實時獲取3個控溫點，并將3點溫度做邏輯運算，將運算后的平均值與設定爐溫進行比較，結合PID自整定運算再進行控制輸出，從而做到精確控溫。同時使用控溫模塊代替儀表，實時傳輸輸出信號，提高PID運算精度。通過調整控溫方式，使鋁合金工件在400-600 °C的溫度范圍內，實現± 3- ± 5 °C的加熱控制。
[0026]本發明中，精確定位機構是指設計獨特的傳送機構和三套互為自鎖式的動作控制系統。通過對工件的輸送結構進行精確設計，在傳統的傳送結構基礎上增加定位槽，保證定位的精準。控制部分在傳統的位置檢測基礎上增加減速位，并結合位置編碼系統，避免機械振動、電氣干擾、移動制動頻繁、打滑等現象造成的定位偏差，保證定位誤差在± Imm以內，滿足自動化生產的高位置精度要求。
[0027]以上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明披露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種鋁合金控制臂高精度加熱爐，其特征在于，包括爐體，所述爐體的頂壁設有循環風機，所述爐體的底壁設有傳動裝置，所述爐體的一端設有爐門，所述爐體內設有加熱器和溫控系統，所述爐體內設有分散式導流風道，所述分散式導流風道包括設于加熱器下方且在傳動裝置上方的多個導風通道，所述傳動裝置設有精確定位機構。2.根據權利要求1所述的鋁合金控制臂高精度加熱爐，其特征在于，所述的傳動裝置設有檢測裝置和編碼器，所述檢測裝置與編碼器組成閉環式的控制單元。3.根據權利要求2所述的鋁合金控制臂高精度加熱爐，其特征在于，所述溫控系統包括模塊式三點聯合溫控單元。4.根據權利要求1、2或3所述的鋁合金控制臂高精度加熱爐，其特征在于，所述的精確定位機構包括三套互為自鎖式的動作控制單元。
【文檔編號】F27B9/36GK106052382SQ201610446260
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月20日
【發明人】王占軍, 張文良, 張超綱, 王成成, 趙海泓
【申請人】北京機電研究所