线材加热系统和线材加热方法技术方案

一种线材加热系统，包括具有电源和感应线圈的感应加热装置，该感应线圈设置为使用由电源供应的电流，通过感应加热加热线材，以及控制器，该控制器构造成基于线材的给料速度控制提供至感应线圈的电流。感应加热装置具有加热部，其中使用感应线圈通过感应加热加热线材，以及均热部，该均热部位于加热部的下游以使感应加热的线材的温度分布均匀化。控制器构造成控制提供至感应线圈的电流，使得在均热部下游末端的线材温度成为目标温度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请设及用于加热线材的系统和方法。
技术介绍
相关技术的热处理系统构造成通过在线材中施加电流加热线材。例如，有一种传 统的热处理系统，其构造成执行将W盘绕的方式缠绕的线材拉直的步骤、使用直接电阻加 热装置将拉直的线材加热至特定溫度的步骤、使用冷却装置冷却加热的线材的步骤、W及 将冷却的线材W盘绕的方式重新缠绕的步骤（参见，如JP2002-256347A)。 直接电阻加热装置是为对线材进行泽火和退火而设置的。直接电阻加热装置包括 电源和两组电流施加滚轮，该电流施加滚轮构造成各组W滚动的方式夹持线材时，向拉直 的线材施加电流。控制在两组电流施加滚轮之间穿过的线材，使其具有适宜加热的目标溫 度。 紧随着线材的热处理开始之后，或者紧接着热处理结束之前，线材穿过两组电流 施加滚轮之间的部分的加热溫度未达到目标溫度，所W在紧接着到达目标溫度之前或之后 穿过电流施加滚轮之间的线材的部分成为等外品。 阳〇化]因此，在传统的实例中，系统设计成在拉伸部使用传感器检测线材的移动速度，并 且使用电流传感器检测线材穿过两组电流施加滚轮之间的部分流过的电流，从而基于来自 速度传感器和电流传感器的信号控制电源，使得线材的穿过部分达到目标溫度。 由此传统系统热处理的线材相对较细（约2mm)，并且在热处理后W盘绕的方式缠 绕。 对于相对较粗的约7mm至约19mm的线材，有着关于在热处理后在线加工线材 (如，压制）的需求。然而，由于在热处理后直接W盘绕的方式缠绕线材，所W传统系统不能 在热处理后进行运样的加工。
技术实现思路
为了解决上述需求，可W在直接电阻加热装置的下游设置诸如压机的加工机器， 代替用于缠绕热处理的线材的缠绕滚轮。例如，在加工机器中，在加工前用切割机将线材切 割为特定长度。因此，需要根据加工机器的运行和待机，重复线材向加工机器的给料和中断 给料。 在线材向加工机器的给料中断期间，如果直接电阻加热装置连续运行，线材变得 过热。鉴于此，直接电阻加热装置的运行可W在线材给料中断时中断。然而，运会导致线材 加热的不足。 在传统系统中，控制了线材的给料速度。然而，运种速度控制是在紧随着热处理之 后或者紧接着热处理结束之前，为了提高产量而进行的，并且不能解决线材速度的迅速变 化。因此，不能将传统系统直接应用于线材在热处理之后加工（如，压制）的构造中。 因此，本专利技术的一个目标是提供能够将线材加热至给定溫度并且为随后的加热线 材的加工不断地进行均热的。 根据本专利技术的一方面，线材加热系统包括具有电源和感应线圈的感应加热装置， 该感应线圈设置为使用由电源提供的电流，通过感应加热加热线材，W及控制器，该控制器 构造成基于线材的给料速度控制提供至感应线圈的电流。感应加热装置具有加热部，其中 使用感应线圈通过感应加热加热线材，W及均热部，该均热部位于加热部的下游W使通过 感应线圈感应加热的线材的溫度分布均匀化，从而使均热部下游末端的线材溫度成为目标 溫度。控制器构造成控制提供至感应线圈的电流，使得在均热部下游末端的线材溫度成为 目标溫度。 根据本专利技术的另一个方面，一种线材加热方法，包括在加热部通过感应加热加热 给料至感应线圈的线材，在位于加热部下游的均热部中使线材的溫度分布均匀化，并且基 于线材给料至感应线圈的给料速度控制供应至感应线圈的电流，使得在均热部下游末端的 线材溫度成为目标溫度。 在上述构造下，线材给料至感应加热装置，其中向感应线圈施加来自电源的电流， 引起电磁感应，使得在线材表面上产生与线圈中流过的电流方向相反的满流，从而由于焦 耳热加热线材。 当线材的给料中断时，线材的给料速度从设定速度降低，所W如果电流不变，均热 部中线材的溫度从目标溫度偏离。然而，根据上述构造，控制器控制提供至感应线圈的来自 电源的电流，使得在均热部下游末端的线材溫度成为目标溫度。感应线圈的热值与提供至 感应线圈的电流成比例。所W，控制器控制提供至感应线圈的电流，从而控制线材的热值。 当线材的给料恢复时，线材的给料速度提高至设定速度，并且如果电流不变，均热 部中线材的溫度从目标溫度偏离。然而，如上所述，提供至感应线圈的来自电源的电流由控 制器控制，使得线材的溫度成为目标溫度。 因此，即使当线材的给料和中断给料重复发生时，由控制部将电流提供至感应线 圈，也使得在均热部下游末端的线材溫度成为目标溫度。因此，即使在线材的给料速度改变 时，线材也不会过热或加热不足，所W线材的溫度分布是恒定地均匀化的。[001引换言之，根据上述感应线圈的电流控制，不论线材的给料速度如何，都向线材中输 入恒定量的电能。 控制器可W控制提供至感应线圈的电流，W满足I=kXv°'5,其中I是提供至感应 线圈的电流，V是线材的给料速度，W及k是比例常数。 在此构造中，由于能够使用计算公式，从线材的给料速度准确地获得提供至感应 线圈的电流，所W不论线材的给料速度如何，都能够容易地使线材的溫度分布均匀化。 控制器可W控制提供至感应线圈的电流，如馬足I=kXv°'5+AI，其中I是提供至 感应线圈的电流，V是线材的给料速度，k是比例常数，W及AI是待机电流。 在处理给料速度的突然减速或加速时，存在从加热开始指令到加热实际开始，由 电磁振荡引起的时滞的问题。然而，根据此构造，待机电流（AI)补偿了电流I由于振荡的 滞后，所W消除了线材加热开始的滞后，从而充分地加热线材。 目标溫度可W在300°C至500°C的范围内。运使得适宜溫加工的加热得W实现。 线材加热系统还可W包括设置成加工由感应加热装置感应加热的线材的加工机 器，设置成间歇地将线材给料至感应加热装置的线材给料装置，W及设置成检测线材由线 材给料装置给料的给料速度并且将指示检测的给料速度的信号发送至控制器的速度检测 装置。根据此构造，线材从线材给料装置给料至感应加热装置。在感应加热装置中，在加 热部加热的线材到达均热部的下游末端W具有目标溫度，并且然后给料至加工机器。为了 在加工机器中加工线材，由线材给料装置的线材给料中断。此时，线材的给料速度从设置速 度降低至零，使得线材的溫度可能从目标溫度偏离。然而，线材的给料速度由速度检测装置 检测并将对应的信号发送至控制器，并且控制器控制提供至感应线圈的来自电源的电流， 使得在均热部下游末端的线材溫度成为目标溫度。 当线材的给料恢复时，线材的给料速度从零提高至设定速度，使得均热部中线材 的溫度可能从目标溫度偏离。然而，如上所述，提供至感应线圈的来自电源的电流由速度检 测装置和控制器控制，使得线材的溫度成为目标溫度。 所W，即使由于线材由加工机器加工，使线材给料装置重复线材的给料和给料中 断时，使用速度检测装置和控制部将电流供应至感应线圈，也使得在均热部下游末端的线 材溫度成为目标溫度。因此，即使在线材的给料中断的情况下，线材也不会过热或加热不 足，所W线材的感应加热部分能用于随后的加工，从而提高产量。【附图说明】 图1是根据本专利技术的实施例的线材加热系统的示意图。 图2是示出对应于时间的线材给料速度V和提供至感应线圈的电流I关系的图 表。 图3是示出根据模拟的时间和线材的给料速度的关系的图表。 图4是示出在恒速模式完成后，线材在其轴向方向上的溫度分布的图表。 图5是示出在中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种线材加热系统，包括：感应加热装置，该感应加热装置包括电源和感应线圈，所述感应线圈设置为使用从所述电源提供的电流，通过感应加热来加热线材；和控制器，该控制器构造成基于所述线材的给料速度，控制供应至所述感应线圈的电流，其中，所述感应加热装置具有加热部和均热部，该加热部中使用所述感应线圈通过感应加热来加热所述线材，该均热部位于所述加热部的下游，以使通过所述感应线圈感应加热的所述线材的温度分布均匀化，从而使所述均热部下游末端的所述线材温度成为目标温度，并且其中，所述控制器构造成控制提供至所述感应线圈的电流，使得在所述均热部下游末端的所述线材温度成为所述目标温度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：堀野孝，生田文昭，
申请(专利权)人：高周波热錬株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP