CN109429398A - 一种基于红外温度检测的丝杠双频电磁感应加热*** - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种基于红外温度检测的丝杠双频电磁感应加热***，包括：红外温度检测单元、主控模块、第一接触器、第二接触器、高频电源、中频电源和加热感应器；其中，高频电源串联一变压器，变压器的输出端接入加热感应器的输入端；中频电源直接并联加热感应器；红外温度检测单元用于测量丝杠温度并发送给主控模块，主控模块通过第一接触器与高频电源相连，同时通过第二接触器与中频电源相连。本发明可实时获取感应淬火过程中丝杠表面的温度，灵活调整加热的功率和频率，采用中频加热和高频加热相结合的方法，充分适应滚珠丝杠表面各局部部位的加热需求。

Description

一种基于红外温度检测的丝杠双频电磁感应加热***
技术领域
本发明涉及滚珠丝杠生产技术领域，尤其是一种基于红外温度检测的丝杠双频电磁感应加热***。
背景技术
滚珠丝杠是一种将旋转运动转化为直线运动的滚动功能部件，是数控机床、精密仪器等各种精密机械设备的重要零部件。滚珠丝杠在工作时需要承受弯曲、扭转、冲击，同时要在滑动与转动部位承受摩擦力，属于承受扭转、弯曲等交变负荷的工件，这类工件要求表面能承受比内心更高的应力和摩擦力，即要求工件表面具有高硬度、高强度和足够的耐磨性。
感应淬火可以迅速在丝杠表面形成高硬度和高耐磨性的淬火硬化层，而丝杠的心部仍能保持原有的性能，使丝杠心部具有一定的韧性，更好的适应加工过程中的应力。
感应淬火是快速加热与淬火冷却相结合，即通过快速加热使丝杠表面达到淬火温度，然后立即冷却，使丝杠表面的热量尚未到达内心即冷却，使得丝杠表面淬硬为马氏体，而丝杠内心仍为未淬火的原来组织。
感应淬火的原理为：将工件放在用空心铜管绕成的感应器内，通入中频或高频交流电后，在工件表面形成同频率的感应电流，将零件表面迅速加热后立即喷水冷却或浸油淬火，使工件表面层淬硬。
丝杠的感应加热通常采用高频加热或中频加热，感应淬火时磁力线和温度场的分布完全取决于集肤效应。而丝杠表面并不均匀，其表面布满滚道。若采用中频感应加热，则由于空气阻力，磁力线聚集在滚道根部，若采用高频加热，则磁力线仅分布于滚道齿顶部。采用单一频率加热，会出现滚珠丝杠表面局部硬化不足。
发明内容
发明目的：为解决上述技术问题，本发明提出一种基于红外温度检测的丝杠双频电磁感应加热***。
技术方案：本发明提出的技术方案为：
一种基于红外温度检测的丝杠双频电磁感应加热***，包括：红外温度检测单元、主控模块、第一接触器、第二接触器、高频电源、中频电源和加热感应器；其中，高频电源串联一变压器，变压器的输出端接入加热感应器的输入端；中频电源直接并联加热感应器；
红外温度检测单元用于测量丝杠温度并发送给主控模块，主控模块通过第一接触器与高频电源相连，同时通过第二接触器与中频电源相连。
进一步的，所述加热感应器为感应线圈，感应线圈的形状与待加工的丝杠形状相仿。
进一步的，其特征在于，所述外温度检测单元为红外测温仪。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优势：
本发明可实时获取感应淬火过程中丝杠表面的温度，灵活调整加热的功率和频率，采用中频加热和高频加热相结合的方法，充分适应滚珠丝杠表面各局部部位的加热需求。
附图说明
图1 为本发明的原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
图1 为本发明的原理图，图中包括：红外温度检测单元、主控模块、第一接触器、第二接触器、高频电源、中频电源和加热感应器；其中，高频电源串联一变压器，变压器的输出端接入加热感应器的输入端；中频电源直接并联加热感应器；
红外温度检测单元用于测量丝杠温度并发送给主控模块，主控模块通过第一接触器与高频电源相连，同时通过第二接触器与中频电源相连。
上述基于红外温度检测的双频电磁丝杠感应加热***在工作时，首先采用中频感应加热，预热丝杠工件的滚道底部，同时通过红外温度检测单元实时采集丝杠表面温度，并上传至主控模块；主控模块内预先保存有中频加热阈值、第一高频加热阈值、第二高频加热阈值，中频加热阈值＜第一高频加热阈值＜第二高频加热阈值。当采集到丝杠工件表面温度达到阈值时，主控模块通过第一接触器吸合高频电源加热回路，采用中频、高频同时加热，期间仍通过红外温度检测单元实时采集丝杠工件表面温度。当丝杠工件表面温度达到第一高频加热阈值时，主控模块首先通过第二接触器断开中频电源加热回路，仅采用高频加热回路对丝杠工件滚道的顶部进行硬化处理，当采集到的丝杠工件表面温度达到第二高频加热阈值时，主控模块通过第一接触器断开高频电源加热回路。此时，丝杠感应加热流程完毕。
上述技术方案中，红外温度检测单元为红外测温仪，红外测温仪包括：光学***、光电探测器、信号放大器和信号处理模块和显示输出模块。其中，光学***汇聚其视场范围内的目标红外辐射能量，并通过光电探测器转换为电信号，电信号通过信号放大器和信号处理模块后转变为温度值，并通过显示输出模块显示输出。
优选的，上述加热感应器为感应线圈，感应线圈的形状与待加工的丝杠形状相仿，以便采用仿形加热，获得更好的加热效率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于红外温度检测的丝杠双频电磁感应加热***，其特征在于，包括：红外温度检测单元、主控模块、第一接触器、第二接触器、高频电源、中频电源和加热感应器；其中，高频电源串联一变压器，变压器的输出端接入加热感应器的输入端；中频电源直接并联加热感应器；
红外温度检测单元用于测量丝杠温度并发送给主控模块，主控模块通过第一接触器与高频电源相连，同时通过第二接触器与中频电源相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于红外温度检测的丝杠双频电磁感应加热***，其特征在于，所述加热感应器为感应线圈，感应线圈的形状与待加工的丝杠形状相仿。
3.根据权利要求1所述的一种基于红外温度检测的丝杠双频电磁感应加热***，其特征在于，所述外温度检测单元为红外测温仪。
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