一种消除板料导电加热热膨胀的装置的制作方法

本实用新型涉及加热设备领域，尤其涉及一种消除板料导电加热热膨胀的装置。

背景技术：

材料的热胀冷缩特性是由于其在加热及冷却过程中有相变的发生而引起的，金属材料在通电加热过程中有相变的发生而出现热膨胀，如果夹持板料的铜电极不能移动，那么加热过程中板料的热膨胀就无法消除，将导致坯料的翘曲变形，影响坯料的输送及最终成形制件的质量。

目前是根据力的闭环控制回路的原理，通过力传感器采集板料通电加热过程中板料的实时热膨胀力，并将热膨胀力反馈到控制器，控制器控制伺服电机的驱动器，进而驱动伺服电机带动铜电极夹持装置移动来消除板料通电加热出现的热膨胀，达到消除板料热膨胀的目的。但是采用力传感器、伺服电机和控制器组合的方式来消除材料的热膨胀存在一定的滞后性，且控制过程较为复杂。其原因是材料在通电加热过程的热膨胀是时时发生的，且各阶段的热膨胀不一致，采用伺服电机消除材料的热膨胀存在一定的滞后性。

技术实现要素：

本实用新型的目的是解决板料通电加热过程中的热膨胀问题，利用双层滑轨配合气缸与伺服电机来移动夹紧板料的铜电极，进而消除板料通电加热过程中的热膨胀。该技术属于消除导电加热热膨胀的机构。

为实现上述实用新型目的，本实用新型的技术方案是：一种消除板料导电加热热膨胀的装置，包括底座，底座上设有两个结构相同，但相对设置的自补偿板料夹持台；自补偿板料夹持台包括安装在底座上表面的一级滑轨，一级滑轨上滑动安装有夹持台底座，夹持台底座上表面安装二级滑轨，二级滑轨上滑动安装有电极固定底座；

电极固定底座上安装有铜电极固定支座，铜电极固定支座内侧下部设有下铜电极固定板，下铜电极安装板上安装下铜电极，铜电极固定支座内侧上部设有上铜电极滑轨，上铜电极滑轨上滑动安装上铜电极固定板，上铜电极固定板上安装上铜电极，上铜电极与下铜电极上下对应；上铜电极固定板与铜电极固定支座之间安装有铜电极夹紧气缸，铜电极夹紧气缸驱动上铜电极安装板沿上铜电极滑轨滑动，上铜电极、下铜电极相互靠近夹紧或远离松开；

所述夹持台底座上还安装有热膨胀消除气缸支架，热膨胀消除气缸支架上安装有热膨胀消除气缸，热膨胀消除气缸活塞杆末端与铜电极固定支座连接；

所述底座下表面安装有丝杠，丝杠通过安装在一端的伺服电机驱动，丝杠上设有与所述夹持台底座连接的支座，支座带动夹持台底座沿一级滑轨滑动。

所述底座上设有检测自补偿板料夹持台位置的光电传感器。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型利用双层滑轨搭配热膨胀消除气缸和伺服电机的方式消除通电加热过程的热膨胀。利用气缸的特性，能达到瞬时响应的效果，能快速消除板料的热膨胀。同时采用了双层滑轨和定位、夹紧板料与热膨胀消除独立控制的方式，能保证重复定位的精度。控制更加平稳，响应更加及时，尺寸适应性更好。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的底部结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1、2所示，一种消除板料导电加热热膨胀的装置，包括底座1，底座1上设有两个结构相同，但相对设置的自补偿板料夹持台2。自补偿板料夹持台2包括安装在底座1上表面的一级滑轨3，一级滑轨3上滑动安装有夹持台底座4，夹持台底座4上表面安装二级滑轨5，二级滑轨5上滑动安装有电极固定底座6。

电极固定底座6上安装有铜电极固定支座7，铜电极固定支座7内侧下部设有下铜电极固定板8，下铜电极安装板8上安装下铜电极9，铜电极固定支座7内侧上部设有上铜电极滑轨10，上铜电极滑轨10上滑动安装上铜电极固定板11，上铜电极固定板11上安装上铜电极12，上铜电极12与下铜电极9上下对应；上铜电极固定板11与铜电极固定支座7之间安装有铜电极夹紧气缸13，铜电极夹紧气缸13驱动上铜电极安装板11沿上铜电极滑轨10滑动，上铜电极12、下铜电极9相互靠近夹紧或远离松开。上铜电极12、下铜电极9之间夹持需要导电加热的板料工件14。

所述夹持台底座4上还安装有热膨胀消除气缸支架15，热膨胀消除气缸支架15上安装有热膨胀消除气缸16，热膨胀消除气缸16活塞杆末端与铜电极固定支座7连接。

所述底座1下表面安装有丝杠17，丝杠17通过安装在底座1一端的伺服电机18驱动，丝杠17上设有与所述夹持台底座4连接的支座19，支座19带动夹持台底座4沿一级滑轨3滑动。

所述底座1上设有检测自补偿板料夹持台2位置的光电传感器20。

工作过程：伺服电机18驱动丝杠17运动，丝杠17带动支座19向前运动，固定在支座19上的夹持台底座4沿一级滑轨3滑动，进而带动了热膨胀消除气缸支架15向前运动，热膨胀消除气缸支架15推动铜电极固定支座7往前移动，即放置在一级滑轨3上所有的装置都往前移动。

当夹持台底座4移动到设定位置时（由光电传感器20检测），输送设备将板料工件14输送到上铜电极12和下铜电极9之间，铜电极夹紧气缸13在压缩空气的作用下，上铜电极12和下铜电极9夹紧板料工件14。接着，伺服电机18反转，驱动丝杠17反向运动，丝杠17带动支座19向后运动，夹持台底座4也往后运动；由于上铜电极12和下铜电极9夹紧了板料工件14，与上铜电极12、下铜电极9固定连接的部件不会沿二级滑轨5移动，故而热膨胀消除气缸16的活塞杆被拉出，即处于拉伸状态。当夹持台底座4后退到设定位置时（由光电传感器20检测），此时热膨胀消除气缸16的活塞杆处于拉伸的最长位置状态，由于上铜电极12和下铜电极9依旧夹紧板料工件14，装置此时会处于一个受拉且受力平衡的状态。

对板料工件14进行通电加热时，随着温度的升高，板料工件14会出现热膨胀，板料工件14的受力平衡被破坏，热膨胀力会推着铜电极固定支座7往后移动，直至膨胀力消除，铜电极固定支座7停止移动，达到消除板料热膨胀的目标。

加热结束后，铜电极夹紧气缸13带动上铜电极固定板11向上移动，松开板料工件14，热膨胀消除气缸16的受力平衡被再次打破，带动铜电极固定支座7缩回紧贴热膨胀消除气缸支架15，活塞杆收缩到最短状态，完成一个循环。

使用光电传感器对滑轨位置的检测，也可以通过对伺服电机的控制来实现对滑轨运动的控制。热膨胀消除气缸固定在热膨胀消除气缸支架上，活塞杆连接上下铜电极固定支座，对于一些特殊的环境，气缸的作用可以用弹簧代替。热膨胀消除装置不仅仅适用于板料的通电加热，也适用于其他形状的材料如棒料等。

所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。