CN102876877B - 一种立式步进锯片基体淬火系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种立式锯片基体步进式淬火系统，包括淬火槽和淬火介质，立式步进推进装置及锯片基体，加热炉，设置在加热炉出口处的淬火槽，设置在淬火槽之后的锯片基体平整装置和清洗槽，清洗槽之后设置有卸料台，在加热炉出口处至卸料台的上方设置有可沿所述装置滑动的机械手操作装置；本发明在加热、淬火、平整、清洗和装卸大型锯片基体过程中，锯片基体始终处于立式状态，锯片基体加热淬火的整个过程变得轻松流畅，容易实现自动化操作，减轻了操作人员的劳动强度，节省了人工成本，锯片基体的质量得到了很大提高。同时，由于整个加热和淬火过程均在密闭系统中进行，减少了污染，使周围环境得到很大改善，操作人员的身体健康得到了保障。

Description

一种立式步进锯片基体淬火系统

技术领域

本发明涉及锯片的热处理技术，尤其涉及大型锯片在加热、淬火、平整、清洗和装卸过程中立式行走或放置的热处理淬火系统。

背景技术

在金刚石或合金锯片基体的生产过程中，为了提高锯片基体的强度和塑韧性，需要对锯片基体进行热处理，通常对锯片基体采用淬火和回火处理。

目前，在现有技术的大型锯片基体淬火处理中，淬火加热主要是在盐浴炉中进行。一次加热一片或数片锯片基体，加热后再单片或数片锯片基体一起进入淬火介质中冷却。现有技术的大型锯片基体在进行加热和淬火热处理时，锯片基体通常都是水平放置，在加热和淬火的过程中，水平放置的锯片基体需要经常翻转和水平移动，对锯片基体的平整度影响很大，使后续加工变得复杂。同时水平放置的各种装置，如加热炉、淬火槽、平整压机、清洗装置等都需要占用较大的场地和空间，因大型锯片的直径往往可达4米多，加热炉的体积也需要相应增大，还不利于后续锯片基体的清洗和水的充分利用，使操作工人劳动强度也增大，从而使生产成本增加。锯片基体的生产效率低。由于淬火所用装置占用的空间大，其热损失很大，耗能很高。

由于盐浴炉的上部为敞口而非密闭，其热损失大，耗能很高。而盐介质对环境的污染严重，腐蚀性很强。在盐浴加热过程中，会产生大量的废气和热气，不仅对周围环境造成污染，也威胁到工作人员的身体健康。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生产效率高，能减轻环境污染和工人劳动强度的立式步进锯片基体淬火系统，该系统在加热、淬火、平整、清洗和装卸大型锯片基体的过程中，锯片基体始终处于立式状态，锯片基体加热淬火的整个过程变得轻松流畅，容易实现自动化操作，减轻了操作人员的劳动强度，节省了人工成本，锯片基体的质量得到了很大提高。同时，由于整个加热和淬火过程均在密闭系统中进行，减少了污染，使周围环境得到很大改善，操作人员的身体健康得到了保障。

本发明所采用的技术方案为一种立式步进锯片基体淬火系统，其特点在于，包括立式步进推进装置，加热炉，淬火槽，平整装置，清洗槽和装卸台；加热炉进口处连接有立式步进推进装置，加热炉出口处设置有淬火槽，在淬火槽之后设置有立式锯片基体平整装置，平整装置之后设置有锯片基体清洗槽，清洗槽之后设置有锯片基体卸料台；在加热炉出口处至卸料台的上方设置有可沿上述所述装置滑动的机械手操作装置；

进一步，所述立式步进推进装置由油缸连接两个平行的步进推杆，步进推杆上设置有若干棘爪，两个平行的步进推杆的内侧设置有两条通过加热炉的滑动导轨，锯片基体通过设置在其中心孔的支撑轴将其立式的支撑在滑动导轨之间，通过步进推杆和棘爪推动锯片基体在滑动导轨之间滑动；

所述锯片基体平整装置由两条压盘轨道和设置在压盘轨道上的两个相对的锯片压盘组成，锯片压盘连接有液压缸，锯片压盘中心设置有支撑轴套和弹簧，以支撑锯片基体的支撑轴并通过弹簧调节支撑轴套的进出;所述锯片基体在整个淬火系统中均为立式状态放置；

所述加热炉内设置有加热部件和支撑部件，滑动导轨和设置在滑动轨道两侧的平行推杆通向加热炉，加热炉的前后设置有前炉门和后炉门，前后炉门各连接有气缸控制前后炉门的开合，在炉体上设置有热电偶和若干风机；所述锯片基体装卸台由两个相对的支座组成，锯片基体的支撑轴将锯片基体立式的支撑在支座上。

更进一步，所述机械手操作装置由设置在淬火槽、平整装置、清洗槽和装卸台上方的横向滑轨，和设置在横向滑轨上的若干垂直滑轨，和与垂直滑轨连接的若干机械手，以及若干驱动装置组成，机械手操作装置可同时在横向滑轨上前后滑动以及在垂直滑轨上下滑动；

在加热炉中沿锯片基体上半圆的两侧还设置有若干导向板，以防止锯片基体在滑动过程中发生偏摆；所述两条通向加热炉的滑动导轨高于两个平行的步进推杆；所述锯片压盘中的支撑轴套为半圆形，以方便锯片基体的支撑轴的放置；锯片压盘下方设置有支撑轮，以支撑锯片压盘在压盘轨道中滑动。

所述淬火系统连接有自动控制系统或控制柜；所述各装置设置在地基或基座上，淬火系统还设置有防护罩和油烟回收装置，以防止油烟外泄并回收废油；淬火系统以及其各装置还设置有必要的支撑或连接或装配部件。

附图说明

图1为本发明立式步进锯片基体淬火装置的主视结构示意图。

图2为本发明立式步进锯片基体淬火装置的俯视结构示意图。

图3为图1主视结构示意图的A-A局部剖视图。

其中，图1、图2、图3中的序号表示为：

立式步进推进装置1，锯片基体2，加热炉3，淬火槽4，平整装置5，清洗槽6，卸料台7，机械手操作装置8，油缸9，步进推杆10，棘爪11，滑动导轨12，支撑轴13，加热体14，前炉门15，后炉门16，气缸17，热电偶18，风机19，压盘轨道20,压盘21,支撑轴套22,弹簧23，横向滑轨24，垂直滑轨25，机械手26，支座27,导向板28。

具体实施方式

下面结合设计原理，附图以及实施例对本发明进行详细描述。

本发明是基于出现在对大型锯片基体进行加热淬火处理时，现有技术所采用的盐浴炉热处理的锯片基体是水平放置的，在工序转换和运输过程中，需要经常进行翻转和水平移动，从而使大型锯片基体的质量得不到保证，而且生产过程电耗高，环境污染严重等问题而进行的发明创造。本发明的技术方案是采用电加热和油淬火，并使大型锯片基体在加热、淬火、平整、清洗以及装卸过程中均处于立式状态。如在加热时采用步进方式将立式锯片基体推进加热炉中进行步进式加热和保温，然后再采用自动机械手装置将立式锯片基体放进淬火槽中进行淬火，通过立式锯片平整装置将立式锯片进行平整度处理，然后在立式状态下进行清洗，最后将清洗完成的锯片立式地放置在卸料台上。本发明的整个淬火过程由于锯片的立式放置和步进式加热，以及在机械手的自动操作下流畅地完成淬火、平整、清洗、装卸等过程，使原来需要3-5人的工作，只需要1个人即可完成。采用电加热和立式状态淬火过程生产的锯片基体变形小，质量大幅提高；在产能和成本方面，每片产品的人工成本下降50%以上，与盐浴炉淬火生产相比，产能提高50%，单位产品能耗下降30%。由于采用密封式淬火，工作环境得到很大改善。同时，通过对回收的废油和烟尘进行处理，使这些废油得到了进一步利用。

参照图1和图2，本发明的立式步进锯片基体淬火系统包括立式步进推进装置1以及放置在该装置上的锯片基体2，立式步进推进装置1与加热炉3的进口连接并通向加热炉3的内部，立式步进推进装置1将立式锯片基体1采用步进方式推进加热炉3中，以完成步进式加热；在加热炉3出口处设置有加入淬火介质的淬火槽4，通过淬火槽4淬火之后的锯片基体2进入平整装置5进行平整度处理，在平整装置5之后设置有锯片基体清洗槽6对淬火后的锯片基体2进行清洗，清洗之后的锯片基体2将被放置到卸料台7，等待进入下一步工序；在加热炉3出口处至卸料台7的上方设置有可沿上述所述淬火槽4，平整装置5，清洗槽6和卸料台7这些装置滑动的机械手操作装置8，锯片基体2被立式步进推进装置1从加热炉3推出后直至被放置到卸料台7上，均由机械手操作装置8进行自动操作。所述锯片基体2在整个淬火系统的工作状态均为立式状态放置。

参照图1和图2，本发明的立式步进推进装置1由油缸9连接两个平行的步进推杆10，步进推杆10上设置有若干个棘爪11，两个平行的步进推杆10的内侧设置有两条通过加热炉3内部的滑动导轨12，滑动导轨12略高于步进推杆10，锯片基体2通过设置在其中心的支撑轴13将锯片基体2立式的支撑在滑动导轨12之间，通过步进推杆10上的棘爪11推动锯片基体2在滑动导轨12之间向前滑动。设置在滑动导轨12两侧的步进推杆10通向加热炉3内部，滑动导轨12穿过加热炉3的前后炉门15和16并与外部衔接。

本发明的加热炉3内设置有加热部件14，如电阻等加热部件，向炉内提供加热能量和温度；加热炉的前后设置有前炉门15和后炉门16，前后炉门各连接有气缸17以控制前后炉门的开合，在加热炉体的上方设置有热电偶18和若干风机19，以随时测量并反馈炉内的温度，以便对温度进行及时调整。

由于在淬火过程中锯片基体会发生变形，在淬火后需要对锯片基体2进行平整度处理，因此，淬火槽后方设置有锯片基体平整装置5。锯片基体平整装置5由两条压盘轨道20和设置在压盘轨道20上的两个相对的锯片压盘21组成，锯片压盘21连接有压紧两个锯片压盘21的液压缸，通过液压缸推动两个锯片压盘21将设置在其中的锯片基体2压紧直至平整。

锯片压盘21的中心孔处设置支撑轴套22，以方便锯片基体2的支撑轴13放置在其中；在支撑轴套22的后面连接有弹簧23，当锯片压盘21压紧时调节支撑轴套22的缩进和伸出；即在锯片压盘21压紧过程中，通过压缩弹簧23使支撑轴套22缩进其中心孔内，以将锯片基体2压平整，在将锯片压盘21松开的过程中，弹簧23将支撑轴套22顶出，以方便机械手操作装置8取出锯片基体2。

本发明的机械手操作装置8由设置在淬火槽4、平整装置5、清洗槽6和装卸台7上方的横向滑轨24，设置在横向滑轨24上的若干垂直滑轨25，与垂直滑轨25连接的若干机械手26，以及若干驱动装置组成；机械手操作装置8可同时在横向滑轨24上前后滑动以及在垂直滑轨25上下滑动，以方便地装卸和运输锯片基体2。

参照图1、图2和图3，所述锯片基体卸料台7由两个相对的支座27组成，锯片基体2的支撑轴13将锯片基体2立式的支撑在支座27上，以方便运输至下一个工序。在加热炉3中沿锯片基体2上半圆的两侧还设置有若干导向板28，以防止锯片基体2在滑动过程中发生偏摆，从而正确地进入所设定的位置。

本发明的淬火系统连接有自动控制系统或控制柜（未示出），本领域技术人员可根据淬火系统所需功能和动作进行自动化编程来实现该系统的自动化控制。淬火系统所述的各装置设置在地基或基座上，淬火系统还设置有防护罩和油烟回收装置（未示出），使整个淬火系统均处于防护罩内，以防止油烟外泄并回收废油。淬火系统及其各装置还设置有必要的支撑、连接或装配部件，这些常规设置可能在图中未示出或未描述到，本技术领域的技术人员可从说明书的描述中导出，但均不影响本发明特定的技术特征和完整性。

本发明立式步进锯片基体淬火系统的工作过程如下：

首先启动控制系统或控制柜，启动加热炉中的发热电阻14对炉膛进行预热，同时启动风机19，通过热电偶18反馈温度到自动控制系统，当炉膛达到预定温度后，将锯片基体2通过支撑轴13垂直放置在滑动导轨12上，通过前炉门气缸17打开前炉门15，启动油缸9，通过步进推杆10和棘爪11推动支撑轴13使锯片基体2进入炉膛内的第一个区域，在推动的过程中通过导向板28防止锯片基体2发生偏摆以防造成前进故障。当锯片基体2进入炉膛第一个区域时，步进推杆10通过油缸9返回原位，棘爪11的方向不可逆，此时，关闭前炉门15。锯片基体2位于炉膛内的一个区域进行加热，然后将另一锯片基体2通过支撑轴13放置在导轨12上。当第一个锯片基体2在第一区域保温一定时间后，重复上述动作，使第一个锯片基体2进入炉膛的第二个区域，第二个锯片基体2进入炉膛的第一个区域；反复上述动作，当第一个锯片基体2在炉膛的最后一个区域保温时间到后，同时通过气缸17开启前炉门15和后炉门16，将第一个锯片基体2通过棘爪11推出后炉门16至导轨12的末端，启动机械手操作装置8，通过横向滑轨24和垂直滑轨25的联动，机械手26抓住锯片基体2的支撑轴13将锯片基体2抬起，沿横向滑轨24快速移动至淬火槽4的上端，同时关闭后炉门16。上述的一系列连续动作，可实现锯片基体在加热炉内的步进式加热和保温，使其达到淬火温度，保证了锯片基体加热保温的连续性，同时加热炉门的及时关闭，也降低了能耗的损失。

接着，机械手操作装置8将锯片基体2垂直放入淬火槽4中的淬火油中，从而实现锯片基体2的淬火。淬火完成后，机械手操作装置8将锯片基体2抬起，沿横向滑轨24移动至平整装置5的上方，将锯片基体2通过支撑轴13放置在半圆形支撑轴套22上，机械手26退出。启动平整装置5，在左右油缸的作用下，平整装置的两个相对的锯片压盘21在压盘轨道20上相对滑动直到压紧，弹簧23被压缩，支撑轴套22缩进锯片压盘21，保压一段时间后完成锯片基体2的平整处理；完成后松开锯片压盘21，在弹簧23的作用下支撑轴套22被推出锯片压盘，锯片基体回到两个锯片压盘的中间位置，启动机械手操作装置8将锯片基体2抬起，沿横向滑轨24移动至清洗槽6的上方，放入清洗槽6中进行清洗，洁净后再通过机械手操作装置8将锯片基体2移动并放置卸料台7上，等待进入下一步工序。

本发明的立式步进锯片基体淬火系统的运作通过步进式加热炉，锯片基体压力平整装置，以及通过机械手操作装置等独特设置，实现了对锯片基体的加热、淬火、加压平整、清洗等过程的全自动化操作。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

①由于采用立式结构，设备占地面积小。

②由于采用步进式电阻炉加热、保温以及淬火，炉中有多片锯片基体在预热、加热和保温，故生产效率高、能耗低。

③消除和减小了污染，有利于环保。

④大大降低了工人的劳动强度。

⑤由于连续作业，有利于控制工件质量。

⑥基体是在立式过程中加热、淬火及压制，故淬火后基体的平面度好。

本发明不限于上述实施例，在不脱离本发明设计思想范围的情况下，可以进行各种变形和数量修改，这些变形和修改均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种立式步进锯片基体淬火系统，其特征在于，包括立式步进推进装置，加热炉，淬火槽，平整装置，清洗槽和装卸台；加热炉进口处连接有立式步进推进装置，加热炉出口处设置有淬火槽，在淬火槽之后设置有立式锯片基体平整装置，平整装置之后设置有锯片基体清洗槽，清洗槽之后设置有锯片基体卸料台；在加热炉出口处至卸料台的上方设置有可沿加热炉出口，淬火槽，平整装置，清洗槽和装卸台滑动的机械手操作装置；

所述立式步进推进装置由油缸连接两个平行的步进推杆，步进推杆上设置有若干棘爪，两个平行的步进推杆的内侧设置有两条通过加热炉的滑动导轨，锯片基体通过设置在其中心的支撑轴将其立式的支撑在滑动导轨之间，通过步进推杆和棘爪推动锯片基体在滑动导轨之间滑动；

所述锯片基体平整装置由两条压盘轨道和设置在压盘轨道上的两个相对的锯片压盘组成，锯片压盘连接有液压缸，锯片压盘中心设置有支撑轴套和弹簧，以支撑锯片基体的支撑轴并通过弹簧调节支撑轴套的进出;

所述锯片基体在整个淬火系统中均为立式状态放置。

2.根据权利要求1所述立式步进锯片基体淬火系统，其特征在于，所述加热炉内设置有加热部件和支撑部件，滑动导轨和设置在滑动轨道两侧的平行推杆通向加热炉，加热炉的前后设置有前炉门和后炉门，前后炉门各连接有气缸控制前后炉门的开合，在炉体上设置有热电偶和若干风机。

3.根据权利要求1所述立式步进锯片基体淬火系统，其特征在于，所述机械手操作装置由设置在淬火槽、平整装置、清洗槽和装卸台上方的横向滑轨，和设置在横向滑轨上的若干垂直滑轨，和与垂直滑轨连接的若干机械手，以及若干驱动装置组成，机械手操作装置可同时在横向滑轨上前后滑动以及在垂直滑轨上下滑动。

4.根据权利要求1所述立式步进锯片基体淬火系统，其特征在于，所述锯片基体装卸台由两个相对的支座组成，锯片基体的支撑轴将锯片基体立式的支撑在支座上。

5.根据权利要求1或2所述立式步进锯片基体淬火系统，其特征在于，在加热炉中沿锯片基体上半圆的两侧还设置有若干导向板，以防止锯片基体在滑动过程中发生偏摆。

6.根据权利要求1所述立式步进锯片基体淬火系统，其特征在于，所述锯片压盘下方设置有支撑轮，以支撑锯片压盘在压盘轨道中滑动。

7.根据权利要求1或2所述立式步进锯片基体淬火系统，其特征在于，所述两条通向加热炉的滑动导轨高于两个平行的步进推杆。

8.根据权利要求1所述立式步进锯片基体淬火系统，其特征在于，所述淬火系统连接有自动控制系统或控制柜，可根据系统的功能或动作进行编程。

9.根据权利要求1所述立式步进锯片基体淬火系统，其特征在于，淬火系统还设置有防护罩和油烟回收装置，以防止油烟外泄并回收废油。

10.根据权利要求1所述立式步进锯片基体淬火系统，其特征在于，所述淬火系统还设置有基座或支撑或连接或装配部件。

Images