一種工件局部淬火系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種工件局部淬火系統(tǒng),包括:一震動(dòng)上料機(jī),一分料機(jī)構(gòu),所述分料機(jī)構(gòu)通過一料道與所述震動(dòng)上料機(jī)連接,一設(shè)置于分料機(jī)構(gòu)一側(cè)的定位板,所述定位板上設(shè)置并列排布旋轉(zhuǎn)氣爪,旋轉(zhuǎn)氣爪內(nèi)設(shè)有淬火定位孔,所述淬火位定位孔上方設(shè)置一加熱裝置,所述上料機(jī)構(gòu)抓取凹槽內(nèi)待加工工件后,放置于所述淬火位定位孔內(nèi),還包括一噴液裝置,所述噴液裝置安裝于所述加熱裝置內(nèi),加熱淬火完畢后直接通過噴液裝置噴液冷卻,一出料裝置,所述下料機(jī)構(gòu)吸附加工完畢的工件,并將工件移至出料裝置。采用上下料機(jī)構(gòu),工件自動(dòng)定位、旋轉(zhuǎn),一體式感應(yīng)器同時(shí)加熱三至六件工件,同步噴液快速冷卻,對工件指定部位淬硬,并保證生產(chǎn)效率。
【專利說明】一種工件局部淬火系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種工件局部淬火系統(tǒng),具體針對螺栓桿部淬火。
【背景技術(shù)】
[0002]高頻率電磁感應(yīng)加熱淬火工藝具有能量集中可控,能量利用率高,無污染,便于自動(dòng)化生產(chǎn)等優(yōu)勢,越來越多地應(yīng)用于各種行業(yè),尤其是汽車、軸承、機(jī)床、標(biāo)準(zhǔn)件等行業(yè)。
[0003]但目前標(biāo)準(zhǔn)件中的螺栓緊固件熱處理大多數(shù)仍在采用老式電爐整體加熱再冷卻的淬火工藝,而對于要求螺栓僅桿部(局部)淬火的零件,整體加熱的淬火工藝顯然不能使用。而且標(biāo)準(zhǔn)緊固件是大批量生產(chǎn),單件加工時(shí)間要求在3秒鐘左右。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種工件局部淬火系統(tǒng),采用上下料機(jī)構(gòu),工件自動(dòng)定位、旋轉(zhuǎn),一體式感應(yīng)器同時(shí)加熱三至六件工件,同步噴液快速冷卻,對工件指定部位淬硬,并保證生產(chǎn)效率。
[0005]為達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]一種工件局部淬火系統(tǒng),包括:
[0007]—震動(dòng)上料機(jī),用于將無序待加工工件放置在震動(dòng)上料機(jī)料斗內(nèi),并自動(dòng)排列成大徑向上的豎直狀態(tài),
[0008]—分料機(jī)構(gòu),所述分料機(jī)構(gòu)通過一料道與所述震動(dòng)上料機(jī)連接,所述分料機(jī)構(gòu)包括一分料板,所述分料板上設(shè)置若干個(gè)凹槽,所述凹槽用于承接待加工工件,
[0009]一垂直升降以及水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)的平移滑板,所述平移滑板上設(shè)置一工件上料和下料機(jī)構(gòu),
[0010]一設(shè)置于分料機(jī)構(gòu)一側(cè)的定位板,所述定位板上設(shè)置并列排布旋轉(zhuǎn)氣爪,旋轉(zhuǎn)氣爪內(nèi)設(shè)有淬火定位孔,
[0011]所述淬火位定位孔上方設(shè)置一加熱裝置,所述上料機(jī)構(gòu)抓取凹槽內(nèi)待加工工件后,放置于所述淬火位定位孔內(nèi),
[0012]還包括一噴液裝置,所述噴液裝置安裝于所述加熱裝置內(nèi),加熱淬火完畢后直接通過噴液裝置噴液冷卻,
[0013]一出料裝置,所述下料機(jī)構(gòu)吸附加工完畢的工件,并將工件移至出料裝置。
[0014]在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述上料機(jī)構(gòu)包括一上料氣爪,所述上料氣爪連接一控制上料氣爪動(dòng)作的電磁氣閥;所述下料機(jī)構(gòu)包括一出料電磁線圈。
[0015]在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述定位板連接一工件自轉(zhuǎn)電機(jī),所述工件自轉(zhuǎn)電機(jī)由變頻器驅(qū)動(dòng),轉(zhuǎn)速可隨時(shí)無級(jí)調(diào)整。
[0016]在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述定位板下方設(shè)置一集水槽,用于收集淬火液。
[0017]在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述加熱裝置為一加熱感應(yīng)器,所述加熱感應(yīng)器電連接一加熱負(fù)載系統(tǒng),所述加熱負(fù)載系統(tǒng)包括淬火變壓器、補(bǔ)償電容以及高頻電源,所述加熱感應(yīng)器與高頻電源諧振,對待加工工件形成感應(yīng)磁場,加熱待加工工件。
[0018]在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述加熱感應(yīng)器固定于一調(diào)節(jié)滑臺(tái)上,所述調(diào)節(jié)滑臺(tái)能對加熱感應(yīng)器與待加工工件位置進(jìn)行微調(diào)。
[0019]在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,其特征在于:還包括一設(shè)置于震動(dòng)上料機(jī)一側(cè)的機(jī)床電器數(shù)控系統(tǒng)。
[0020]通過上述技術(shù)方案,本實(shí)用新型的有益效果是:
[0021]本實(shí)用新型采用自動(dòng)上下料機(jī)構(gòu),工件自動(dòng)定位、旋轉(zhuǎn),一體式感應(yīng)器同時(shí)加熱三至六件工件,同步噴液快速冷卻,對工件指定部位淬硬,并保證生產(chǎn)效率;
[0022]整機(jī)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)上料,分料,工件抓取松開,加熱冷卻,下料動(dòng)作,無需人工參與。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1為本實(shí)用新型的主視圖的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0025]圖2為本實(shí)用新型的俯視圖的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解,下面結(jié)合具體圖示,進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0027]參照圖1以及圖2,本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)控制、緊固螺栓桿部感應(yīng)淬火系統(tǒng),包括床身機(jī)架100、震動(dòng)上料機(jī)200、分料機(jī)構(gòu)300、平移滑板400、氣動(dòng)升降機(jī)構(gòu)500、上料機(jī)構(gòu)600和下料機(jī)構(gòu)601、工件夾持機(jī)構(gòu)700和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)701、加熱感應(yīng)器800和噴液器801、加熱負(fù)載系統(tǒng)900、電氣數(shù)控系統(tǒng)1000。
[0028]各部件及工作原理介紹
[0029]1、床身機(jī)架100
[0030]床身機(jī)架100為鋼制骨架焊接結(jié)構(gòu),分為上下兩層;上層機(jī)架101為工件移動(dòng)部件提供支承,分別安裝上料機(jī)構(gòu)600、下料機(jī)構(gòu)601,和平移滑板400、氣動(dòng)升降機(jī)構(gòu)500,
[0031]下層機(jī)架102高于地面約800mm,安裝有工件夾持機(jī)構(gòu)700、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)701、加熱感應(yīng)器800、噴液器801和加熱負(fù)載系統(tǒng)900,
[0032]加熱負(fù)載系統(tǒng)900下部設(shè)有收集淬火液的集水槽103,出料裝置104設(shè)置于集水槽103 一側(cè),其中出料裝置104包括出料料斗106。
[0033]2、震動(dòng)上料機(jī)200和分料機(jī)構(gòu)300
[0034]震動(dòng)上料機(jī)200為標(biāo)準(zhǔn)采購件,待加工工件成批無序放置在震動(dòng)上料機(jī)200的料斗201內(nèi),通過震動(dòng)上料機(jī)200可自動(dòng)排列成大徑向上的豎直狀態(tài),震動(dòng)上料機(jī)200內(nèi)部設(shè)有電磁震動(dòng)裝置和料斗201內(nèi)置工件滑道,電磁震動(dòng)器以一定的頻率和微動(dòng)幅度震動(dòng)料斗,料斗201內(nèi)工件在重力和震動(dòng)的作用下沿著工件滑道自動(dòng)自動(dòng)排列,且保持大徑向上,沿料道202依次輸出到分料機(jī)構(gòu)300 ;
[0035]分料機(jī)構(gòu)300由分料板301和分料板平移機(jī)構(gòu)303組成,分料板301 —側(cè)設(shè)有3_6個(gè)凹槽302,每個(gè)凹槽302容納I件待加工工件。
[0036]待加工工件在震動(dòng)上料機(jī)的震動(dòng)力作用下,每一件均在出料道口保持一定的出料推力,分料板301移動(dòng)過程中,調(diào)整其移動(dòng)速度與震動(dòng)出料頻率一致,待加工工件可自動(dòng)進(jìn)入凹槽302內(nèi),在分料板301到達(dá)終點(diǎn)時(shí),各待加工工件由各凹槽302固定在預(yù)定位置;
[0037]其中分料機(jī)構(gòu)300 —側(cè)還設(shè)置一定位板304,定位板304上設(shè)置并列排布旋轉(zhuǎn)氣爪703,旋轉(zhuǎn)氣爪703內(nèi)設(shè)有淬火定位孔305 ;定位板304連接一工件自轉(zhuǎn)電機(jī)702,所述工件自轉(zhuǎn)電機(jī)由變頻器驅(qū)動(dòng),轉(zhuǎn)速可隨時(shí)無級(jí)調(diào)整。
[0038]定位板304下方還設(shè)置一集水槽103,用于收集淬火液;出料裝置104設(shè)置于集水槽103 —側(cè),其中出料裝置104包括出料料斗106。
[0039]3、平移滑板400和氣動(dòng)升降機(jī)構(gòu)500
[0040]平移滑板400上部可沿床身的導(dǎo)軌105左右移動(dòng),左側(cè)終點(diǎn)為上料位置,右側(cè)終點(diǎn)為下料位置;平移滑板400下部安裝上料氣爪401和電磁線圈402。
[0041 ] 平移滑板400可在氣動(dòng)升降機(jī)構(gòu)500的帶動(dòng)下,做垂直運(yùn)動(dòng)。在左側(cè)上料位,滑板下降,上料氣爪401抓起待加工工件,提升到上位再向右平移。到達(dá)右側(cè)下料位,再下降放開待加工工件,
[0042]工件穿過加熱感應(yīng)器,其桿部落入下部旋轉(zhuǎn)氣爪703內(nèi),旋轉(zhuǎn)氣爪703內(nèi)設(shè)有淬火定位孔305,在軸向的垂直方向由擋塊自動(dòng)定位工件,旋轉(zhuǎn)氣爪703抓緊后可在徑向自動(dòng)定位工件。
[0043]4、上料機(jī)構(gòu)600和下料機(jī)構(gòu)601
[0044]上料機(jī)構(gòu)600采用上料氣爪401,由電磁氣閥控制氣路夾緊/松開待加工工件;
[0045]下料機(jī)構(gòu)601采用電磁線圈402,通電時(shí)吸起工件,斷電時(shí)放開工件。其位置和數(shù)量與凹槽間隔一致,均安裝在平移滑板下部。
[0046]5、工件夾持機(jī)構(gòu)700和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)701
[0047]工件夾持機(jī)構(gòu)700采用旋轉(zhuǎn)氣爪703,并裝有旋轉(zhuǎn)配氣裝置;待加工工件加熱時(shí),旋轉(zhuǎn)氣爪703收縮,抓緊待加工工件;保證加熱、冷卻過程中均為勻速旋轉(zhuǎn),保證加工部位
徑向淬硬層一致;
[0048]旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)701采用工件自轉(zhuǎn)電機(jī)702帶動(dòng),由齒輪傳動(dòng)到各氣爪位置,各氣爪/工件同步旋轉(zhuǎn);工件自轉(zhuǎn)電機(jī)702由變頻器驅(qū)動(dòng),轉(zhuǎn)速可隨時(shí)無級(jí)調(diào)整。
[0049]6、加熱感應(yīng)器800和噴液器801
[0050]加熱感應(yīng)器800按工件加熱部位的要求尺寸設(shè)計(jì)制造,加熱工件數(shù)量與上料工位相同,采用串聯(lián)方式。加熱感應(yīng)器800固定于一調(diào)節(jié)滑臺(tái)802上,調(diào)節(jié)滑臺(tái)802能對加熱感應(yīng)器與待加工工件位置進(jìn)行微調(diào)。
[0051]噴液裝置801安裝在加熱感應(yīng)器800內(nèi)部,加熱后直接噴液冷卻。
[0052]加熱啟停由高頻電源控制;噴液啟停由電磁閥控制,均可根據(jù)工藝程序設(shè)定、更改。
[0053]7、加熱負(fù)載系統(tǒng)900
[0054]加熱負(fù)載系系統(tǒng)900由淬火變壓器、補(bǔ)償電容組成,其與加熱感應(yīng)器800,高頻電源諧振,對工件形成感應(yīng)電流/磁場,加熱工件。
[0055]負(fù)載系統(tǒng)安裝在調(diào)節(jié)滑臺(tái)上,可根據(jù)感應(yīng)器與工件位置進(jìn)行微調(diào)。
[0056]8、機(jī)床電氣數(shù)控系統(tǒng)1000
[0057]機(jī)床電氣控制數(shù)控系統(tǒng)100,根據(jù)整機(jī)動(dòng)作需要,配以多軸伺服電機(jī)系統(tǒng)。伺服電機(jī)帶動(dòng)平移滑板400,其終點(diǎn)位置和運(yùn)動(dòng)速度可精確調(diào)整。
[0058]數(shù)控系統(tǒng)可存儲(chǔ)多種淬火加工工藝程序,輸入工件型號(hào),系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)出相應(yīng)的程序,按動(dòng)啟動(dòng)按鈕,機(jī)床即可進(jìn)行自動(dòng)加工。
[0059]以曲線方式記錄整個(gè)加工工藝相關(guān)參數(shù),以備追索和查詢,工件冷卻時(shí)間可根據(jù)工件有效加熱區(qū)域自動(dòng)調(diào)節(jié)。
[0060]本實(shí)用新型的工作原理:
[0061]工作時(shí),人工將待加工工件成批無序放置在震動(dòng)上料機(jī)的料斗內(nèi),選擇與工件相應(yīng)的加工程序,啟動(dòng)機(jī)床;
[0062]震動(dòng)上料機(jī)工作,待加工工件自動(dòng)排列成大徑向上的豎直狀態(tài),沿料道依次輸出到分料機(jī)構(gòu);
[0063]分料機(jī)構(gòu)動(dòng)作,將3-6件工件定位在分料板相對應(yīng)的凹槽內(nèi),并到達(dá)左側(cè)上料位置下方;
[0064]平移滑板此時(shí)處于左側(cè)上料位置,上料氣爪張開,滑板下降,各氣爪收縮,抓緊對應(yīng)待加工工件;平移滑板上升,右移到位,各上料氣爪帶動(dòng)待加工工件到達(dá)加熱感應(yīng)器正上方;平移滑板下 降,各上料氣爪松開,待加工工件自動(dòng)下落穿過加熱感應(yīng)器,其桿部落入下部旋轉(zhuǎn)氣爪內(nèi),在軸向的垂直方向自動(dòng)定位,隨即旋轉(zhuǎn)氣爪收縮,抓緊待加工工件,待加工工件自動(dòng)定心;
[0065]工件自轉(zhuǎn)電機(jī)啟動(dòng),旋轉(zhuǎn)氣爪帶動(dòng)待加工工件自轉(zhuǎn);待加工工件在加熱、冷卻過程中均為勻速旋轉(zhuǎn),保證加工部位徑向淬硬層一致;工件夾持采用旋轉(zhuǎn)氣爪,并裝有旋轉(zhuǎn)配氣
>J-U ρ?α裝直。
[0066]高頻電源啟動(dòng),加熱感應(yīng)器加熱對應(yīng)待加工工件位置;按工藝加熱停止,噴液開啟,快速冷卻工件后關(guān)閉;
[0067]此時(shí),上部的平移滑板已完成升起、左移、下降動(dòng)作,電磁線圈位于工件上方;電磁線圈通電,吸住各工件;
[0068]平移滑板升起,右移,電磁線圈帶工件到達(dá)右側(cè)下料工位;滑板下降,電磁線圈失電,工件自動(dòng)掉落到出料斗內(nèi)。
[0069]平移滑板上剛性固定裝有上料氣爪和下料電磁線圈,在氣爪抓/放未加工工件的同時(shí),電磁線圈同步吸/放已加工完畢的工件。
[0070]整機(jī)循環(huán)自動(dòng)工作。
[0071]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):
[0072]1、利用加熱感應(yīng)器,與機(jī)床配合,對緊固件軸向桿部的局部進(jìn)行淬火加工。
[0073]2、根據(jù)工件規(guī)格和產(chǎn)量要求,機(jī)床可選擇配置:同時(shí)加工3件(或4,5,6件)工件,相應(yīng)的加熱感應(yīng)器與之配套。
[0074]3、配置工件夾持/旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),工件加熱、冷卻時(shí)勻速自轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速可無級(jí)調(diào)整,保證徑向淬硬層一致。[0075]4、配置分料機(jī)構(gòu),工件自動(dòng)進(jìn)入分料槽內(nèi),在分料板到達(dá)終點(diǎn)時(shí),各工件由凹槽固定在預(yù)定位置。
[0076]5、整機(jī)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)上料,分料,工件抓取松開,加熱冷卻,下料動(dòng)作,無需人工參與。
[0077]6、平移滑板上剛性固定裝有上料氣爪和電磁線圈,在氣爪抓/放未加工工件的同時(shí),電磁線圈同步吸/放已加工完畢的工件。提高工作效率。
[0078]7、機(jī)床電氣控制采用數(shù)控系統(tǒng)??纱鎯?chǔ)多種淬火加工工藝程序,以曲線方式記錄整個(gè)加工工藝相關(guān)參數(shù),以備追索和查詢,工件冷卻時(shí)間可根據(jù)工件有效加熱區(qū)域自動(dòng)調(diào)節(jié)。
[0079]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理,在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下,本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種工件局部淬火系統(tǒng),其特征在于,包括: 一震動(dòng)上料機(jī),用于將無序待加工工件放置在震動(dòng)上料機(jī)料斗內(nèi),并自動(dòng)排列成大徑向上的豎直狀態(tài), 一分料機(jī)構(gòu),所述分料機(jī)構(gòu)通過一料道與所述震動(dòng)上料機(jī)連接,所述分料機(jī)構(gòu)包括一分料板,所述分料板上設(shè)置若干個(gè)凹槽,所述凹槽用于承接待加工工件, 一垂直升降以及水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)的平移滑板,所述平移滑板上設(shè)置一工件上料和下料機(jī)構(gòu), 一設(shè)置于分料機(jī)構(gòu)一側(cè)的定位板,所述定位板上設(shè)置并列排布旋轉(zhuǎn)氣爪,旋轉(zhuǎn)氣爪內(nèi)設(shè)有淬火定位孔, 所述淬火位定位孔上方設(shè)置一加熱裝置,所述上料機(jī)構(gòu)抓取凹槽內(nèi)待加工工件后,放置于所述淬火位定位孔內(nèi), 還包括一噴液裝置,所述噴液裝置安裝于所述加熱裝置內(nèi),加熱淬火完畢后直接通過噴液裝置噴液冷卻, 一出料裝置,所述下料機(jī)構(gòu)吸附加工完畢的工件,并將工件移至出料裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工件局部淬火系統(tǒng),其特征在于:所述上料機(jī)構(gòu)包括一上料氣爪,所述上料氣爪連接一控制上料氣爪動(dòng)作的電磁氣閥;所述下料機(jī)構(gòu)包括一出料電磁線圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工件局部淬火系統(tǒng),其特征在于:所述定位板連接一工件自轉(zhuǎn)電機(jī),所述工件自轉(zhuǎn)電機(jī)由變頻器驅(qū)動(dòng),轉(zhuǎn)速可隨時(shí)無級(jí)調(diào)整。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種工件局部淬火系統(tǒng),其特征在于:所述定位板下方設(shè)置一集水槽,用于收集淬火液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工件局部淬火系統(tǒng),其特征在于:所述加熱裝置為一加熱感應(yīng)器,所述加熱感應(yīng)器電連接一加熱負(fù)載系統(tǒng),所述加熱負(fù)載系統(tǒng)包括淬火變壓器、補(bǔ)償電容以及高頻電源,所述加熱感應(yīng)器與高頻電源諧振,對待加工工件形成感應(yīng)磁場,加熱待加工工件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種工件局部淬火系統(tǒng),其特征在于:所述加熱感應(yīng)器固定于一調(diào)節(jié)滑臺(tái)上,所述調(diào)節(jié)滑臺(tái)能對加熱感應(yīng)器與待加工工件位置進(jìn)行微調(diào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工件局部淬火系統(tǒng),其特征在于:還包括一設(shè)置于震動(dòng)上料機(jī)一側(cè)的機(jī)床電器數(shù)控系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】C21D1/42GK203625434SQ201320744197
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】韓旭, 劉莉, 鄭炎軍 申請人:上海恒精機(jī)電設(shè)備有限公司