专利名称：一种程控电脉冲型多功能离子轰击炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及双重加热和双层辉光多功能离子轰击炉，尤其涉及一种程控电脉冲型多功能离子轰击炉。
背景技术：
中国专利CN2163815Y公开了一种双重加热的多功能离子轰击炉，其结构为可调交流电源控制电压为35-60V，电流为200-500A，阴极外套有氧化铝瓷管，其间填充有氧化铝颗粒，钟罩由钟罩盖和钟罩体两部分组成。其结构的不足在于热电偶不能直接接触工件测温；辅助电加热器不能无级平滑调控温，且加热温度上下欠均匀；主加热的电源单一且复杂、功耗大，LC灭弧电路效果欠佳；钟罩盖的启闭不方便，劳动强度高。
发明内容
本实用新型的目的是为了金属热处理提供一种精确控制离子加热与真空电阻加热相结合的功能多样且高效节能环保的离子轰击炉。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案。这种程控电脉冲型多功能离子轰击炉，它包括钟罩和钟罩底座组成的真空腔，真空腔体内壁面依次设有保温层、辅助电加热器和阳极，在真空腔中间设有阳极及阴极工作台，阳极与阴极接有可调直流电源，工件和温控仪之间设有接触式K偶，并通过高压隔离放大测温装置与温控仪相连接，辅助电加热器采用由晶闸管和电子线路组成的高压整流桥，可自动无级平滑调温的直流电源。气体辉光放电轰击工件采用由绝缘棚双极晶体管IGBT单管和辅助电路构成的高电压大功率直流脉冲电源，具有响应速度与采用频率完全一致的高速灭弧保护；钟罩由钟罩盖和钟罩体两部分组成，钟罩盖上设有电动启盖装置，电源通过真空继电器与控制电动启盖装置的电机相连接。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案还可以进一步完善。设有用来抓取专用料筐的机械手装置，机械手装置与控制各工位限位和对中的电控装置相连接，所述的机械手装置主要由电磁抓手、机械主身、专用料筐和淬火槽组成。为进一步提高离子轰击热处理工件表面质量，同时又防止损坏工件提供了基本条件。
本实用新型有益的效果是1、采用IGBT脉冲电源、其频率能从1KHz～30KHz、功率25KW～200KW，和辅助热源从多节调节提高到和功率连续可调的直流加热系统、使炉内上、中、下温度更均匀，及控温采用SR53程序控制器、能十段PID控制、便于工艺人员预先设定工艺程序控制。2、热电偶可以直接接触工件、炉内装有氨气分解率传感元件，气体流量、气压、抽气速率，确保温度上、中、下均匀稳定完成整个工艺过程。
图1是本实用新型主视结构示意图；图2是本实用新型的电路原理方框图；图3是本实用新型的电路原理图；具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步描述。这种程控电脉冲型多功能离子轰击炉，它包括钟罩1和钟罩底座2组成的真空腔，真空腔体内壁面依次设有保温层3、辅助电加热器4和阳极5，在真空腔中间设有阳极5及阴极工作台6，阳极与阴极接有可调直流电源。工件和温控仪之间设有接触式K偶电压9进行隔离，热电偶与带有高电压热处理工件表面直接接触，经过特殊隔离系统后精确放大输出，能直接测量工件表面温度，显然它可以大幅度提高离子轰击热处理工艺测温精度。
辅助电加热器4为多节和功率可调的直流电源。辅助加热源采用多节和功率连续可调的直流系统。废弃了以往低电压、大电流的辅助加热系统。辅加加热电源采用功率连续可调的直流加热系统，加热模式采用高压小电流，削弱了加热体的电感效应。它比采用低压大电流的交流加热模式经济和高效，此外，降低了工频电磁场的环境污染，减少了工频干扰。
双重加热程控电脉冲型多功能离子轰击炉采用较高电压经过晶闸管三相整流桥，可以无级平滑调节输出较小直流加热电流，已经实现与智能温度仪表配合，高精度自动监控炉温。
轰击炉的气体辉光放电轰击工件采用高电压大电流绝缘栅双极晶体管(IGBT)，组成频率可以达到1KZ～30KZ的高压直流脉冲电源11。脉冲电源主开关管采用电压控制型可关断器件IGBT，它与电流控制型可关断器件GTO相比，具有驱动功率小，工作频率高等优点。本电源采用了“限流”和“过流”双重保护系统，使电流工作更加稳定、安全可靠。本电源具有温度反馈恒温调节系统，使保温更加稳定。
为进一步提高离子轰击热处理工件表面质量，同时又防止损坏工件提供了基本条件。而且已经把原有的电感电容谐振荡灭弧保护改为由响应速度与采用频率完全一致的高速灭弧保护。为防止热处理工件表面被离子轰击电弧烧伤创造了基本条件。
采用自动程序控温装置7及辉光工业电视机10，实现可编程按程序自动监控输入炉内的电压电流，自动监控炉内温度的升降。这样就能充分利用成熟的离子轰击热处理技术，把它程序化、自动化，为大幅度提高离子轰击热处理质量、采用工控机全过程自动遥远监控新技术创造了基本条件。
钟罩1由钟罩盖和钟罩体两部分组成，钟罩盖上设有电动启盖装置，电源通过真空继电器与控制电动启盖装置的电机相连接。为防止在真空状态下启动电机而损坏机件。特设有真空继电器，保证在大气压状态下，才能启动电机。它的运行特点在非真空状态下启动电机，升至一定高度，自动将炉盖旋转110°至炉体旁边，并自动停止。反之，则将盖自动盖在炉体了。
设有用来抓取料笼的机械手装置8，它是一种在高温状态下用来抓取特制料筐(存放热处理工件的笼子)的机械手装置8。该装置设有各工位的限位、对中的电控系统，保证机件安全，作业可靠。该装置由电磁抓手12、电动机械主身13，及专用料筐14和专用淬火槽15四大件组成。工作过程是把工件放入专用料筐→用电动旋升启闭盖装置启开启负载盖头→用机械手系统把工件和科筐运动至负载内即炉内并收回机械手→用电动启闭盖装置闭盖→离子加热或离子化学热处理过程→电动启盖和机械手系统运作快速抓出炉内高温工件与工装→工件与工装快速进专用淬火槽内上下快速运作→取出工件→系统恢复原位。
权利要求1.一种高效节能环保的多功能离子轰击炉，它包括钟罩(1)和钟罩底座(2)组成的真空腔，真空腔体内壁面依次设有保温层(3)、辅助电加热器(4)和阳极(5)，在真空腔中间设有阳极(5)和阴极工作台(6)，接有可调控的直流脉冲电源，其特征在于1)、在工件和温控仪之间设有接触式K偶(9)，其引线与阴极工作台(6)相连，另一端通过高压隔离并精密放大测温电路与温控仪相连接；2)、气体辉光放电轰击工件采用由绝缘栅双极晶体管IGBT单管和辅助电路构成的高电压大功率直流脉冲电源(11)，具有响应速度与采用频率完全一致的高速灭弧保护；3)、钟罩(1)由钟罩盖和钟罩体两部分组成，钟罩盖上设有电动启盖装置，电源通过真空继电器与控制电动启盖装置的电机相连接；4)、辅助电加热器(4)采用由晶闸管和电子线路组成的高压整流桥，可自动无级平滑调温的直流电源。
2.根据权利要求1所述的程控电脉冲型多功能离子轰击炉，其特征在于设有用来抓取专用料筐(14)的机械手装置(8)，机械手装置(8)与控制各工位限位和对中的电控装置相连接。
3.根据权利要求2所述的程控电脉冲型多功能离子轰击炉，其特征在于所述的机械手装置(8)主要由电磁抓手(12)、机械主身(13)、专用料筐(14)和淬火槽(15)组成。
专利摘要本实用新型是涉及一种程控电脉冲型多功能离子轰击炉，工件和温控仪之间设有接触式K偶，并通过高压隔离放大测温装置与温控仪相连接，辅助电加热器采用由晶闸管和电子线路组成的高压整流桥，可自动无级平滑调温的直流电源。气体辉光放电轰击工件采用由绝缘栅双极晶体管IGBT单管和辅助电路构成的高电压大功率直流脉冲电源。钟罩由钟罩盖和钟罩体两部分组成，钟罩盖上设有电动启盖装置。本实用新型有益的效果是控温采用SR53程序控制器、能十段PID控制、便于工艺人员预先设定工艺程序控制。热电偶可以直接接触工件、炉内装有氨气分解率传感元件，气体流量、气压、抽气速率，确保温度上、中、下均匀稳定完成整个工艺过程。
文档编号C23C8/36GK2584614SQ02251500
公开日2003年11月5日 申请日期2002年12月13日 优先权日2002年12月13日
发明者陈海波, 董伯藩, 陈福山, 邓宪法 申请人:杭州等离子装备工程有限公司