本發(fā)明涉及熱處理領(lǐng)域，具體涉及一種感應(yīng)熱處理柔性加工中心及其加工方法。

背景技術(shù)：

柔性自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)稱柔性制造技術(shù)，它以工藝設(shè)計(jì)為先導(dǎo)，以數(shù)控技術(shù)為核心，對(duì)消費(fèi)者的不用需求，迅速做出反應(yīng)，自動(dòng)化地完成企業(yè)多品種、多批量的加工、制造、裝配、檢測(cè)等過程的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，在提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量的同時(shí)，降低成本。在汽車、拖拉機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、機(jī)床等流水線上，金屬的機(jī)械加工早已實(shí)現(xiàn)柔性化生產(chǎn)，但是在熱處理領(lǐng)域一直是個(gè)空缺。

申請(qǐng)?zhí)朿n201310221942.8-全自動(dòng)環(huán)形柔性淬火機(jī)，公開了一種轉(zhuǎn)塔式多工位淬火架，每個(gè)架子上一套熱處理機(jī)構(gòu)，能夠同時(shí)放置多個(gè)工件實(shí)現(xiàn)多工位同時(shí)加工，但是并不能實(shí)現(xiàn)一個(gè)工件的采用不同感應(yīng)頭的多步熱處理柔性加工。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決單個(gè)零件多步熱處理工藝柔性加工問題，提出了一種熱處理感應(yīng)頭快換結(jié)構(gòu)，使加工中心能夠自動(dòng)按照熱處理要求進(jìn)行更換，從而實(shí)現(xiàn)熱處理的柔性化加工。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，采用的技術(shù)方案為：一種感應(yīng)熱處理柔性加工中心，包括主機(jī)、工作臺(tái)、感應(yīng)頭更換裝置和冷卻液池；冷卻液池在工作臺(tái)的下方，主機(jī)里面安裝有加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和對(duì)整個(gè)加工中心進(jìn)行控制的控制系統(tǒng)，主機(jī)朝向工作臺(tái)的側(cè)面安裝有能夠沿z軸移動(dòng)的感應(yīng)頭安裝架，感應(yīng)頭安裝架上設(shè)有工件冷卻噴頭和感應(yīng)頭快換柄安裝孔，工件冷卻噴頭與冷卻系統(tǒng)水路連接，感應(yīng)頭快換柄安裝孔為兩個(gè)孔，且兩個(gè)孔相互絕緣，孔底與加熱系統(tǒng)電連接，并且孔底開有通孔與冷卻系統(tǒng)水路連接；工作臺(tái)包括工件安裝架和能夠帶動(dòng)工件安裝架沿x軸和y軸移動(dòng)的工件平移裝置；感應(yīng)頭更換裝置包括感應(yīng)頭庫(kù)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、立柱和平移裝置，感應(yīng)頭庫(kù)安裝在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在立柱上，立柱安裝在平移裝置上，感應(yīng)頭庫(kù)包括一個(gè)圓盤，在圓盤的外圓周上安裝多個(gè)卡爪用于抓取感應(yīng)頭快換柄；感應(yīng)頭快換柄由左右兩部分組成，左右兩部分之間夾有絕緣板，左右兩部分分別開有通孔與感應(yīng)頭中間的通孔和感應(yīng)頭快換柄安裝孔孔底開的通孔連通，形成冷卻液水路，感應(yīng)頭快換柄一端通過鎖緊機(jī)構(gòu)ⅰ將感應(yīng)頭鎖緊，另一端插入感應(yīng)頭快換柄安裝孔中，并由鎖緊機(jī)構(gòu)ⅱ鎖緊。

進(jìn)一步地，所述感應(yīng)頭快換柄與感應(yīng)頭快換柄安裝孔的底部之間夾有墊片，所述墊片采用導(dǎo)體制成；所述墊片中間開有通孔，保證冷卻液水路的暢通。

進(jìn)一步地，所述感應(yīng)頭快換柄開有錐孔與感應(yīng)頭錐面配合，鎖緊機(jī)構(gòu)ⅰ為頂絲將感應(yīng)頭鎖緊。

進(jìn)一步地，所述感應(yīng)頭快換柄插入感應(yīng)頭快換柄安裝孔后，鎖緊機(jī)構(gòu)ⅱ為上下兩個(gè)頂塊將感應(yīng)頭快換柄夾緊固定。

進(jìn)一步地，本發(fā)明感應(yīng)頭庫(kù)的另一種實(shí)施方式，采用子母圓盤結(jié)構(gòu)，在母盤的圓周上安裝多個(gè)子盤，每個(gè)子盤在圓周上安裝多個(gè)卡爪。

進(jìn)一步地，本發(fā)明感應(yīng)頭庫(kù)的另一種實(shí)施方式，感應(yīng)頭庫(kù)采用履帶傳送結(jié)構(gòu)，履帶的環(huán)繞形狀采用圓形、矩形或者s形，在履帶上安裝多個(gè)卡爪。

一種感應(yīng)熱處理柔性加工中心的加工方法，采用以下步驟進(jìn)行：

（1）感應(yīng)頭庫(kù)旋轉(zhuǎn)使當(dāng)前加工工序需要的感應(yīng)頭位于準(zhǔn)備工位b；

（2）感應(yīng)頭庫(kù)沿x軸負(fù)方向平移使感應(yīng)頭快換柄對(duì)準(zhǔn)感應(yīng)頭快換柄安裝孔；

（3）感應(yīng)頭庫(kù)沿y軸正方向移動(dòng)使感應(yīng)頭快換柄插入感應(yīng)頭快換柄安裝孔，然后鎖緊機(jī)構(gòu)ⅱ上下兩個(gè)頂塊將感應(yīng)頭快換柄夾緊固定；

（4）感應(yīng)頭庫(kù)的卡爪松開感應(yīng)頭快換柄，然后沿x軸正方向移動(dòng)退出加工區(qū)域；

（5）安裝在工件安裝架的工件在工件平移裝置的帶動(dòng)下靠近感應(yīng)頭；

（6）感應(yīng)頭通電通水進(jìn)行熱處理；

（7）熱處理完成后工件在工件平移裝置帶動(dòng)下沿y軸負(fù)方向移動(dòng)推出加工區(qū)域；

（8）感應(yīng)頭庫(kù)沿x軸負(fù)方向移動(dòng)，用卡爪夾緊感應(yīng)頭快換柄，然后鎖緊機(jī)構(gòu)ⅱ松開夾緊感應(yīng)頭快換柄，感應(yīng)頭庫(kù)沿y軸負(fù)方向移動(dòng)將感應(yīng)頭快換柄取出；

（9）感應(yīng)頭庫(kù)旋轉(zhuǎn)使下一步工序需要的感應(yīng)頭對(duì)準(zhǔn)感應(yīng)頭快換柄安裝孔；

（10）重復(fù)步驟（3）-（9）使用不同感應(yīng)頭對(duì)工件進(jìn)行熱處理柔性加工；

（11）熱處理完成后，感應(yīng)頭庫(kù)沿x軸正方向移動(dòng)退出加工區(qū)域。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明采用機(jī)械加工中心的整體結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了一個(gè)感應(yīng)頭庫(kù)，利用感應(yīng)頭快換柄實(shí)現(xiàn)了熱處理感應(yīng)頭的快速裝卡，從而實(shí)現(xiàn)了熱處理加工中心的自動(dòng)化，對(duì)一個(gè)工件的多步熱處理的柔性加工，不用二次裝卡，減少了熱處理誤差，效率高穩(wěn)定性好。

附圖說(shuō)明

圖1本發(fā)明的主視圖；

圖2本發(fā)明的俯視圖；

圖3本發(fā)明感應(yīng)頭快換柄工作狀態(tài)剖視圖；

圖4本發(fā)明圖3的a向剖視圖；

圖5本發(fā)明感應(yīng)頭庫(kù)的另一種實(shí)施方式；

圖6本發(fā)明感應(yīng)頭庫(kù)的另一種實(shí)施方式。

附圖標(biāo)記：1-主機(jī)、2-工作臺(tái)、3-感應(yīng)頭更換裝置、4-冷卻液池、5-加熱系統(tǒng)、6-冷卻系統(tǒng)、7-感應(yīng)頭安裝架、8-工件冷卻噴頭、9-感應(yīng)頭快換柄安裝孔、10-工件安裝架、11-工件平移裝置、12-感應(yīng)頭庫(kù)、13-驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、14-立柱、15-平移裝置、16-卡爪、17-感應(yīng)頭快換柄、18-感應(yīng)頭、19-鎖緊機(jī)構(gòu)ⅰ、20-鎖緊機(jī)構(gòu)ⅱ、21-墊片、22-絕緣板、23-冷卻液水路、24-控制系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1、圖2和圖3所示一種感應(yīng)熱處理柔性加工中心，包括主機(jī)1、工作臺(tái)2、感應(yīng)頭更換裝置3和冷卻液池4；所述冷卻液池4在工作臺(tái)2下方，所述主機(jī)1里面安裝有加熱系統(tǒng)5、冷卻系統(tǒng)6和對(duì)整個(gè)加工中心進(jìn)行控制的控制系統(tǒng)24，主機(jī)1朝向工作臺(tái)2的側(cè)面安裝有能夠沿z軸移動(dòng)的感應(yīng)頭安裝架7，所述感應(yīng)頭安裝架7上設(shè)有工件冷卻噴頭8和感應(yīng)頭快換柄安裝孔9，所述工件冷卻噴頭8與冷卻系統(tǒng)6水路連接，所述感應(yīng)頭快換柄安裝孔9為兩個(gè)孔，且兩個(gè)孔相互絕緣，孔底與加熱系統(tǒng)5電連接，并且孔底開有通孔與冷卻系統(tǒng)6水路連接；所述工作臺(tái)2包括安裝工件的工件安裝架10和能夠帶動(dòng)工件安裝架10沿x軸和y軸移動(dòng)的工件平移裝置11；所述感應(yīng)頭更換裝置3包括感應(yīng)頭庫(kù)12、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13、立柱14和平移裝置15，所述感應(yīng)頭庫(kù)12安裝在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13上，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13安裝在立柱14上，所述立柱14安裝在平移裝置15上實(shí)現(xiàn)x軸和y軸移動(dòng)，所述感應(yīng)頭庫(kù)12采用圓盤結(jié)構(gòu)，在圓盤的外圓周上安裝多個(gè)卡爪16用于抓取感應(yīng)頭快換柄17；所述感應(yīng)頭快換柄17由左右兩部分組成，左右兩部分之間夾有絕緣板22，左右兩部分分別開有通孔與感應(yīng)頭18中間的通孔和感應(yīng)頭快換柄安裝孔9孔底開的通孔連通，形成冷卻液水路23，工作時(shí)，冷卻系統(tǒng)6將冷卻液送入冷卻液水路23，對(duì)感應(yīng)頭18進(jìn)行冷卻；所述感應(yīng)頭快換柄17一端通過鎖緊機(jī)構(gòu)ⅰ19將感應(yīng)頭18鎖緊，另一端插入感應(yīng)頭快換柄安裝孔9中，并由鎖緊機(jī)構(gòu)ⅱ20鎖緊。

如圖3所示，所述感應(yīng)頭快換柄17與感應(yīng)頭快換柄安裝孔9的底部之間夾有墊片21，所述墊片21采用導(dǎo)體制成，起到導(dǎo)電和密封作用；所述墊片21中間開有通孔，保證冷卻液水路23的暢通。

如圖4所示，所述感應(yīng)頭快換柄17開有錐孔與感應(yīng)頭18的錐面配合，鎖緊機(jī)構(gòu)ⅰ19為頂絲將感應(yīng)頭18鎖緊。

所述感應(yīng)頭快換柄17插入感應(yīng)頭快換柄安裝孔9后，鎖緊機(jī)構(gòu)ⅱ20為上下兩個(gè)頂塊將感應(yīng)頭快換柄17夾緊固定。

如圖5所示，本發(fā)明感應(yīng)頭庫(kù)12的另一種實(shí)施方式，采用子母圓盤結(jié)構(gòu)，在母盤的圓周上安裝多個(gè)子盤，每個(gè)子盤在圓周上安裝多個(gè)卡爪16。

如圖6所示，本發(fā)明感應(yīng)頭庫(kù)12的另一種實(shí)施方式，采用履帶傳送結(jié)構(gòu)，履帶的環(huán)繞形狀采用圓形、矩形或者s形，在履帶上安裝多個(gè)卡爪16。

一種感應(yīng)熱處理柔性加工中心的加工方法，按照以下步驟進(jìn)行：

（1）感應(yīng)頭庫(kù)12旋轉(zhuǎn)使當(dāng)前加工工序需要的感應(yīng)頭18位于準(zhǔn)備工位b；

（2）感應(yīng)頭庫(kù)12沿x軸負(fù)方向（參看圖2）平移使感應(yīng)頭快換柄17對(duì)準(zhǔn)感應(yīng)頭快換柄安裝孔9；

（3）感應(yīng)頭庫(kù)12沿y軸正方向（參看圖2）移動(dòng)使感應(yīng)頭快換柄17插入感應(yīng)頭快換柄安裝孔9，然后鎖緊機(jī)構(gòu)ⅱ20上下兩個(gè)頂塊將感應(yīng)頭快換柄17夾緊固定；

（4）感應(yīng)頭庫(kù)12的卡爪16松開感應(yīng)頭快換柄17，然后沿x軸正方向移動(dòng)退出加工區(qū)域；

（5）安裝在工件安裝架10的工件在工件平移裝置11的帶動(dòng)下靠近感應(yīng)頭18；

（6）感應(yīng)頭18通電通水對(duì)待加工工件進(jìn)行熱處理；

（7）熱處理完成后工件在工件平移裝置11帶動(dòng)下沿y軸負(fù)方向移動(dòng)推出加工區(qū)域；

（8）感應(yīng)頭庫(kù)12沿x軸負(fù)方向移動(dòng)，用卡爪16夾緊感應(yīng)頭快換柄17，然后鎖緊機(jī)構(gòu)ⅱ20松開夾緊感應(yīng)頭快換柄17，感應(yīng)頭庫(kù)12沿y軸負(fù)方向移動(dòng)將感應(yīng)頭快換柄17取出；

（9）感應(yīng)頭庫(kù)12旋轉(zhuǎn)使下一步工序需要的感應(yīng)頭18對(duì)準(zhǔn)感應(yīng)頭快換柄安裝孔9；

（10）重復(fù)步驟（3）-（9）使用不同感應(yīng)頭對(duì)工件進(jìn)行熱處理柔性加工；

（11）熱處理完成后，感應(yīng)頭庫(kù)12沿x軸正方向移動(dòng)退出加工區(qū)域。

作任何形式上的限制，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，若在不脫離本發(fā)明所提技術(shù)特征的范圍內(nèi)，利用本發(fā)明所揭示技術(shù)內(nèi)容所做出局部改動(dòng)或修飾的等效實(shí)施例，并且未脫離本發(fā)明的技術(shù)特征內(nèi)容，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)特征的范圍內(nèi)。