[发明专利]感应加热装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明有关于一种模具的感应加热的技术领域，特别是指一种利用导磁体来控制磁场分布与强弱的感应加热装置及其控制方法。

背景技术

一般而言，对动态模具温度控制影响最大的因素是加热速度及加热均匀度，而在加热速度上，利用感应线圈进行感应加热的结构与应用，已达到非常良好的加热速度，且最为节省能源，并转换率可达95％以上。

例如，中国台湾省专利公告第463718号(即美国专利US6,402,501)「子母式瞬间预热模组驱动装置」，其将公模依加热系统与冷却系统设成子分模与母分模的组合，使公模于合模行程中可以先推出子分模迅速加热，子分模的体积较小因此预热迅速，而其加热系统并以高周波诱导加热线圈利用陶瓷块或塑钢土封装而成，据以装设于子分模的凹槽得其涡电流可瞬间预热至预定温度，使预热时间得以缩短而预热效果更佳。

又如中国台湾省专利公告第I228945号(即美国专利US6,919,545)「促进高周波磁力分布均匀的方法及其装置」发明专利，其利用具备传导高周波电磁能量的线圈体绕设呈高底起伏分布规律的层次状构态，相邻的线圈间呈非同一平面布设的非平面型态，而可避免通过两相邻线圈周围的磁通量产生相互排斥、抵消的情形，以改善高周波加热磁场的情形。

再如中国台湾省专利公告第I224548号(即美国专利US6,960,746)「模具瞬间预热方法及其装置」发明专利，其于一公模及母模之间设一导热线圈，该导热线圈以一具备传导高周波诱导感应热能的线圈体绕设呈螺旋状，当公模及母模分模后，可以透过机械手臂带动而移置、贴近于该公模及母模其分模面之间，令高周波感应热直接作用于模仁上，藉以达到模仁表面瞬间预热的目的，不仅能提升其预热效率、节省电能，同时并可确保塑料熔浆于该模仁内顺畅流动。

以上所述的各项专利技术，都是利用感应线圈对模具进行感应加热的应用，并且可以达到快速加热的效用，但以感应线圈对模具作温度控制的另一重大因素--加热均匀度，则是目前仍有待克服的问题。

由于感应线圈的感应加热是整面式的，但被加热物(如：模仁)则为非平面式的构造，因此在被加热物的边角处容易聚磁，而导致过度加热。再者，感应线圈通常是被呈螺旋状的绕设，这样容易在感应线圈的中心处产生加热温度偏低的问题，使得加热均匀度不易控制。

因此，有必要提供一种能够同时符合加热速度及加热均匀度的加热方式。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种感应加热装置及其控制方法，其在感应线圈上配设导磁体，通过改变导磁体与感应线圈的相对位置来增强或减弱磁场，进而改变磁场的分布而可达到提升加热效能与均匀度的功效。

为达上述的目的，本发明的感应加热装置由至少一感应线圈与至少一导磁体所组成，该感应线圈可相对于一被加热物位移，且该感应线圈被激磁后可对该被加热物进行加热，而该导磁体设置在邻靠于该感应线圈的预定位置处，藉以增强或阻隔该感应线圈的磁场。

而本发明感应加热装置的控制方法，其步骤包括：

将至少一感应线圈邻近一被加热物设置；

将至少一导磁体设置在邻靠于该感应线圈的预定位置处；

将该感应线圈激磁；以及

藉由该导磁体的位置来增强或阻隔该感应线圈被激磁后的磁场分布。

藉此，将该导磁体设置于该感应线圈邻近该被加热物的一侧，以由导磁体吸引感应线圈接近导磁体处的磁力线，使部分磁力线无法传递至被加热物处而形成阻隔作用；或将该导磁体设置于该感应线圈远离该被加热物的一侧，使导磁体受到感应线圈的磁力线磁化后，而加强感应线圈相对应导磁体处朝被加热物的磁场，而形成磁场增强作用。

于一较佳实施例中，该被加热物为一模仁，该模仁被设置于一模具中。

于一较佳实施例中，该导磁体由磁粉芯所构成。

于一较佳实施例中，该导磁体为软磁材料所制。

于一较佳实施例中，该导磁体的厚度大于3mm。

于一较佳实施例中，该导磁体的厚度以大于5mm为较佳。

于一较佳实施例中，该被加热物具有至少一边角部，该边角部由该被加热物与该感应线圈有距离变化的部份所形成，而前述的导磁体设置于该感应线圈邻近该被加热物的一侧对应于该边角部的位置，藉以对该边角部产生磁场阻隔效果。

于一较佳实施例中，该感应线圈呈螺旋状绕设，而前述的导磁体设置于该感应线圈远离该被加热物的一侧对应于该感应线圈的中央部份，藉以对该感应线圈的中央部份产生磁场增强效果。