CN103643008B - 利用了圆形转动盘和耐高温陶瓷材料的工件热处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种利用了圆形转动盘和耐高温陶瓷材料的工件热处理方法，其使用了一种热处理装置，所述装置包括四个容器组件、环形支架（30）、热处理组件和四个升降组件，所述热处理组件包括加热装置（6）、油淬火装置（7）、回火加热装置（8）和冷却装卸装置（9），以上所述装置沿着所述环形支架（30）的圆周方向均匀设置在所述环形支架（30）的底部；每个所述升降组件包括电机（5）、内套筒（3）、螺杆（2）和外套筒（4）；每个所述容器组件包括容器（1）和驱动组件，所述容器（1）用于容纳工件。
Description
技术领域
本发明涉及一种工件处理工艺，尤其为一种工件热处理工艺。
背景技术
工件的热处理通常需要多道工序，例如加热、淬火、回火和冷却等。现有技术中对工件处理的控制大多为操作员手动操作，而且所需的加热、淬火等装置是独立的，当操作员完成一道工序时，需要根据自己的判断启用相应的装置进入下一道工序，这样不仅对操作员的技术水平提出了较高的要求，耗费较大的人力成本，而且由于工件的单独处理和装置的分散性，工作效率较低，对于批量处理的工件，由于每个工件的差异性，难免会影响到各个工件处理的精度。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提出一种利用了圆形转动盘和耐高温陶瓷材料的工件热处理方法，其使用一种工件热处理装置，能够同时通过电机控制四个载有工件的容器组件转动，使四个工件依次经过加热、油淬火、回火加热和冷却装卸四个工序，并在每个工件的全部工序完成时，使工件自动输出，然后继续处理新工件，降低了劳动成本，提高了工作效率和工件处理精度。
本发明采用的技术方案如下：
一种利用了圆形转动盘和耐高温陶瓷材料的工件热处理方法，其使用了一种热处理装置，所述装置包括四个容器组件、四个升降组件、旋转定位装置、环形支架、热处理组件和机架。
所述旋转定位装置具有圆形转动盘，所述圆形转动盘的中心与驱动轴的一端固定连接，所述驱动轴通过轴承组件可转动地设置在机架上，所述驱动轴的另一端与旋转驱动电机连接。
所述热处理组件包括淬火加热装置、油淬火装置、回火加热装置和冷却装卸装置，以上四个所述装置沿着所述环形支架的圆周方向均匀设置。
所述四个升降组件分别与所述四个容器组件对应地组合，用于对容器组件分别进行升降操作；所述四个升降组件在圆周方向均匀固定在所述旋转定位装置上，所述旋转定位装置能够使所述四个升降组件与容器组件的组合在圆周方向运动，从而分别依次与所述环形支架上四个所述装置的位置相对应；所述四个容器组件分别为第一容器组件、第二容器组件、第三容器组件和第四容器组件。
每个所述升降组件包括电机、内套筒、螺杆和外套筒，其中所述电机固定设置在支架上，用于驱动所述内套筒转动，所述螺杆与内套筒螺纹配合，所述外套筒套设在内套筒和电机之外，其一端固定在机架上，另一端具有开口供螺杆穿过，所述螺杆的设置有轴向凹槽，所述外套筒的所述另一端的开口内侧具有径向向内的凸出，所述凸出与所述轴向凹槽配合，用于限制螺杆与外套筒之间的相对转动，所述轴向凹槽的上下两个截止端部与所述凸出配合，能够起到对螺杆的上下移动进行限位的作用；所述螺杆的下端与容器组件固定连接。
每个所述容器组件包括容器和驱动组件，所述容器用于容纳工件，所述容器为笼子结构，其各个面镂空，从而使得所述工件能够连同容器一起直接置放在热处理组件的各个装置内执行相应的工艺步骤，所述容器的各个面由耐高温陶瓷材料制成，所述容器的顶板通过可转动联接件与所述螺杆的下端固定连接，从而使得所述容器能够相对于所述螺杆根据需要进行角度转动，所述可转动联接件由耐高温金属制成；容器的底板左端与容器的左侧板铰接，所述驱动组件包括容器开闭电机、摆动杆和连杆，所述容器开闭电机靠近容器的右侧板固定设置在所述容器的顶板上；所述摆动杆与所述容器开闭电机的输出轴固定连接，所述连杆上端与摆动杆铰接，下端与底板的右端铰接；当所述容器开闭电机带动所述摆动杆转动并进而带动所述连杆运动时，所述底板能够转动从而实现容器的开闭；所述底板闭合时其右端与所述右侧板的下端紧密配合。
所述工件热处理方法包括以下步骤：
（1）将淬火加热、油淬火、回火加热和冷却装卸的各个工序执行时间中的最长工序执行时间设置为旋转定位装置每次转动后的停留时间；首先升降装置将第一容器组件下降，在冷却装卸装置的位置处将工件装入第一容器组件，然后升降装置将第一容器组件上升，旋转驱动装置驱动所述第一容器组件沿着环形支架转动，当到达淬火加热装置上方时，此时第二容器组件位于冷却装卸装置的上方，旋转驱动装置停止转动并通过相应的升降组件使第一容器组件下降进入淬火加热装置，同时使第二容器组件下降至冷却装卸装置，在第二容器组件中装入工件；当环形支架的各个装置中的各自工序完成时，对应的升降装置将容器组件上升；
（2）当旋转驱动装置的停留时间用完，旋转驱动装置开始转动，当第一容器组件转动到油淬火装置上方，并且所述第二容器组件转动到淬火加热装置上方且第三容器组件转动至冷却装卸装置上方时，旋转驱动装置停止转动，并通过相应的升降组件使第一容器组件、第二容器组件和第三容器组件分别下降进入油淬火装置、淬火加热装置和冷却装卸装置；第三容器组件中装入工件；当环形支架的各个装置中的各自工序完成时，对应的升降装置将容器组件上升；
（3）当旋转驱动装置的停留时间用完，旋转驱动装置开始转动，当第一容器组件转动到回火加热装置上方、所述第二容器组件转动到油淬火装置上方、第三容器组件转动至淬火加热装置上方且第四容器组件转动至冷却装卸装置上方时，旋转驱动装置停止转动，并通过相应的升降组件使第一容器组件、第二容器组件、第三容器组件和第四容器组件分别下降进入回火加热装置、油淬火装置、淬火加热装置和冷却装卸装置中；第四容器组件中装入工件；当环形支架的各个装置中的各自工序完成时，对应的升降装置将容器组件上升；
（4）当旋转驱动装置的停留时间用完，旋转驱动装置开始转动，当第一容器组件转动到冷却装卸装置上方、第二容器组件在回火加热装置上方、第三容器组件在油淬火装置上方且第四容器组件在淬火加热装置上方时，旋转驱动装置停止转动，并通过相应的升降组件使第一容器组件、第二容器组件、第三容器组件和第四容器组件分别下降进入冷却装卸装置、回火加热装置、油淬火装置和淬火加热装置中，第一容器组件中的工件在冷却装卸装置中进行冷却，当冷却到合适温度时，驱动组件将底板打开，处理完毕的供给从容器中卸下，并且新一批待处理工件装入容器中，驱动组件将底板关闭；当环形支架的各个装置中的各自工序完成时，对应的升降装置将容器组件上升；如此循环，直至需要处理的工件处理完毕。
通过将加热装置、油淬火装置、回火加热装置和冷却装卸装置沿着环形支架的圆周方向均匀设置在所述环形支架的底部，并带动相应的载有工件的容器组件转动，能够自动实现工件的整个热处理过程；通过在每个容器上设置升降组件，使得在统一对各个工序中的工件进行流水作业式转动时，能够精确控制每个工序的工件的处理时间；完成当前工序的工件能够自动升起等待最后完成工序的工件，然后一起转动，保证了每个工件能够转动到准确的位置进行相应的工序；通过设置驱动组件，实现了工件完成热处理时，容器的底板能够自动打开实现工件的自动输出。上述方案实现了批量流水处理工件，大大提高了处理速度和处理效率，并且提高了自动化水平。
附图说明
图1是本发明的热处理组件的结构示意图。
图2是本发明的升降组件的结构示意图。
图3是本发明的容器的结构示意图。
图4是本发明的旋转定位装置的示意图。
具体实施方式
一种利用了圆形转动盘和耐高温陶瓷材料的工件热处理方法，其使用了一种热处理装置，所述装置包括四个容器组件、四个升降组件、旋转定位装置、环形支架30、热处理组件和机架。
所述旋转定位装置具有圆形转动盘21，所述圆形转动盘的中心与驱动轴22的一端固定连接，所述驱动轴22通过轴承组件24可转动地设置在机架20上，所述驱动轴22的另一端与旋转驱动电机23连接。
所述热处理组件包括淬火加热装置6、油淬火装置7、回火加热装置8和冷却装卸装置9，以上四个所述装置沿着所述环形支架30的圆周方向均匀设置。
所述四个升降组件分别与所述四个容器组件对应地组合，用于对容器组件分别进行升降操作；所述四个升降组件在圆周方向均匀固定在所述旋转定位装置上，所述旋转定位装置能够使所述四个升降组件与容器组件的组合在圆周方向运动，从而分别依次与所述环形支架上四个所述装置的位置相对应；所述四个容器组件分别为第一容器组件、第二容器组件、第三容器组件和第四容器组件。
每个所述升降组件包括电机5、内套筒3、螺杆2和外套筒4，其中所述电机5固定设置在支架上，用于驱动所述内套筒3转动，所述螺杆2与内套筒3螺纹配合，所述外套筒4套设在内套筒3和电机5之外，其一端固定在机架上，另一端具有开口供螺杆2穿过，所述螺杆2的设置有轴向凹槽10，所述外套筒4的所述另一端的开口内侧具有径向向内的凸出，所述凸出与所述轴向凹槽10配合，用于限制螺杆2与外套筒4之间的相对转动，所述轴向凹槽10的上下两个截止端部与所述凸出配合，能够起到对螺杆2的上下移动进行限位的作用；所述螺杆2的下端与容器组件固定连接。
每个所述容器组件包括容器1和驱动组件，所述容器1用于容纳工件，所述容器1为笼子结构，其各个面镂空，从而使得所述工件能够连同容器1一起直接置放在热处理组件的各个装置内执行相应的工艺步骤，所述容器的各个面由耐高温陶瓷材料制成，所述容器的顶板通过可转动联接件与所述螺杆的下端固定连接，从而使得所述容器能够相对于所述螺杆根据需要进行角度转动，所述可转动联接件由耐高温金属制成；容器1的底板12左端与容器的左侧板铰接，所述驱动组件包括容器开闭电机14、摆动杆13和连杆11，所述容器开闭电机14靠近容器的右侧板固定设置在所述容器的顶板上；所述摆动杆13与所述容器开闭电机14的输出轴固定连接，所述连杆11上端与摆动杆13铰接，下端与底板12的右端铰接；当所述容器开闭电机14带动所述摆动杆13转动并进而带动所述连杆11运动时，所述底板12能够转动从而实现容器的开闭；所述底板12闭合时其右端与所述右侧板的下端紧密配合。
所述工件热处理方法包括以下步骤：
（1）将淬火加热、油淬火、回火加热和冷却装卸的各个工序执行时间中的最长工序执行时间设置为旋转定位装置每次转动后的停留时间；首先升降装置将第一容器组件下降，在冷却装卸装置9的位置处将工件装入第一容器组件，然后升降装置将第一容器组件上升，旋转驱动装置驱动所述第一容器组件沿着环形支架30转动，当到达淬火加热装置6上方时，此时第二容器组件位于冷却装卸装置9的上方，旋转驱动装置停止转动并通过相应的升降组件使第一容器组件下降进入淬火加热装置，同时使第二容器组件下降至冷却装卸装置9，在第二容器组件中装入工件；当环形支架的各个装置中的各自工序完成时，对应的升降装置将容器组件上升；
（2）当旋转驱动装置的停留时间用完，旋转驱动装置开始转动，当第一容器组件转动到油淬火装置上方，并且所述第二容器组件转动到淬火加热装置6上方且第三容器组件转动至冷却装卸装置9上方时，旋转驱动装置停止转动，并通过相应的升降组件使第一容器组件、第二容器组件和第三容器组件分别下降进入油淬火装置、淬火加热装置和冷却装卸装置；第三容器组件中装入工件；当环形支架的各个装置中的各自工序完成时，对应的升降装置将容器组件上升；
（3）当旋转驱动装置的停留时间用完，旋转驱动装置开始转动，当第一容器组件转动到回火加热装置8上方、所述第二容器组件转动到油淬火装置7上方、第三容器组件转动至淬火加热装置6上方且第四容器组件转动至冷却装卸装置9上方时，旋转驱动装置停止转动，并通过相应的升降组件使第一容器组件、第二容器组件、第三容器组件和第四容器组件分别下降进入回火加热装置、油淬火装置、淬火加热装置和冷却装卸装置中；第四容器组件中装入工件；当环形支架的各个装置中的各自工序完成时，对应的升降装置将容器组件上升；
（4）当旋转驱动装置的停留时间用完，旋转驱动装置开始转动，当第一容器组件转动到冷却装卸装置9上方、第二容器组件在回火加热装置8上方、第三容器组件在油淬火装置7上方且第四容器组件在淬火加热装置6上方时，旋转驱动装置停止转动，并通过相应的升降组件使第一容器组件、第二容器组件、第三容器组件和第四容器组件分别下降进入冷却装卸装置、回火加热装置、油淬火装置和淬火加热装置中，第一容器组件中的工件在冷却装卸装置9中进行冷却，当冷却到合适温度时，驱动组件将底板打开，处理完毕的供给从容器中卸下，并且新一批待处理工件装入容器中，驱动组件将底板关闭；当环形支架的各个装置中的各自工序完成时，对应的升降装置将容器组件上升；如此循环，直至需要处理的工件处理完毕。
Claims (1)
1.一种利用了圆形转动盘和耐高温陶瓷材料的工件热处理方法，其使用了一种热处理装置，所述装置包括四个容器组件、四个升降组件、旋转定位装置、环形支架（30）、热处理组件和机架，
所述旋转定位装置具有圆形转动盘（21），所述圆形转动盘的中心与驱动轴（22）的一端固定连接，所述驱动轴（22）通过轴承组件（24）可转动地设置在机架（20）上，所述驱动轴（22）的另一端与旋转驱动电机（23）连接；
所述热处理组件包括淬火加热装置（6）、油淬火装置（7）、回火加热装置（8）和冷却装卸装置（9），以上四个所述装置沿着所述环形支架（30）的圆周方向均匀设置；
所述四个升降组件分别与所述四个容器组件对应地组合，用于对容器组件分别进行升降操作；所述四个升降组件在圆周方向均匀固定在所述旋转定位装置上，所述旋转定位装置能够使所述四个升降组件与容器组件的组合在圆周方向运动，从而分别依次与所述环形支架上四个所述装置的位置相对应；所述四个容器组件分别为第一容器组件、第二容器组件、第三容器组件和第四容器组件；
每个所述升降组件包括电机（5）、内套筒（3）、螺杆（2）和外套筒（4），其中所述电机（5）固定设置在支架上，用于驱动所述内套筒（3）转动，所述螺杆（2）与内套筒（3）螺纹配合，所述外套筒（4）套设在内套筒（3）和电机（5）之外，其一端固定在机架上，另一端具有开口供螺杆（2）穿过，所述螺杆（2）的设置有轴向凹槽（10），所述外套筒（4）的所述另一端的开口内侧具有径向向内的凸出，所述凸出与所述轴向凹槽（10）配合，用于限制螺杆（2）与外套筒（4）之间的相对转动，所述轴向凹槽（10）的上下两个截止端部与所述凸出配合，能够起到对螺杆（2）的上下移动进行限位的作用；所述螺杆（2）的下端与容器组件固定连接；
每个所述容器组件包括容器（1）和驱动组件，所述容器（1）用于容纳工件，所述容器（1）为笼子结构，其各个面镂空，从而使得所述工件能够连同容器（1）一起直接置放在热处理组件的各个装置内执行相应的工艺步骤，所述容器的各个面由耐高温陶瓷材料制成，所述容器的顶板通过可转动联接件与所述螺杆的下端固定连接，从而使得所述容器能够相对于所述螺杆根据需要进行角度转动，所述可转动联接件由耐高温金属制成；容器（1）的底板（12）左端与容器的左侧板铰接，所述驱动组件包括容器开闭电机（14）、摆动杆（13）和连杆（11），所述容器开闭电机（14）靠近容器的右侧板固定设置在所述容器的顶板上；所述摆动杆（13）与所述容器开闭电机（14）的输出轴固定连接，所述连杆（11）上端与摆动杆（13）铰接，下端与底板（12）的右端铰接；当所述容器开闭电机（14）带动所述摆动杆（13）转动并进而带动所述连杆（11）运动时，所述底板（12）能够转动从而实现容器的开闭；所述底板（12）闭合时其右端与所述右侧板的下端紧密配合；
所述工件热处理方法包括以下步骤：
1）将淬火加热、油淬火、回火加热和冷却装卸的各个工序执行时间中的最长工序执行时间设置为旋转定位装置每次转动后的停留时间；首先升降装置将第一容器组件下降，在冷却装卸装置（9）的位置处将工件装入第一容器组件，然后升降装置将第一容器组件上升，旋转驱动装置驱动所述第一容器组件沿着环形支架（30）转动，当到达淬火加热装置（6）上方时，此时第二容器组件位于冷却装卸装置（9）的上方，旋转驱动装置停止转动并通过相应的升降组件使第一容器组件下降进入淬火加热装置，同时使第二容器组件下降至冷却装卸装置（9），在第二容器组件中装入工件；当环形支架的各个装置中的各自工序完成时，对应的升降装置将容器组件上升；
2）当旋转驱动装置的停留时间用完，旋转驱动装置开始转动，当第一容器组件转动到油淬火装置上方，并且所述第二容器组件转动到淬火加热装置（6）上方且第三容器组件转动至冷却装卸装置（9）上方时，旋转驱动装置停止转动，并通过相应的升降组件使第一容器组件、第二容器组件和第三容器组件分别下降进入油淬火装置、淬火加热装置和冷却装卸装置；第三容器组件中装入工件；当环形支架的各个装置中的各自工序完成时，对应的升降装置将容器组件上升；
3）当旋转驱动装置的停留时间用完，旋转驱动装置开始转动，当第一容器组件转动到回火加热装置（8）上方、所述第二容器组件转动到油淬火装置（7）上方、第三容器组件转动至淬火加热装置（6）上方且第四容器组件转动至冷却装卸装置（9）上方时，旋转驱动装置停止转动，并通过相应的升降组件使第一容器组件、第二容器组件、第三容器组件和第四容器组件分别下降进入回火加热装置、油淬火装置、淬火加热装置和冷却装卸装置中；第四容器组件中装入工件；当环形支架的各个装置中的各自工序完成时，对应的升降装置将容器组件上升；
4）当旋转驱动装置的停留时间用完，旋转驱动装置开始转动，当第一容器组件转动到冷却装卸装置（9）上方、第二容器组件在回火加热装置（8）上方、第三容器组件在油淬火装置（7）上方且第四容器组件在淬火加热装置（6）上方时，旋转驱动装置停止转动，并通过相应的升降组件使第一容器组件、第二容器组件、第三容器组件和第四容器组件分别下降进入冷却装卸装置、回火加热装置、油淬火装置和淬火加热装置中，第一容器组件中的工件在冷却装卸装置（9）中进行冷却，当冷却到合适温度时，驱动组件将底板打开，处理完毕的供给从容器中卸下，并且新一批待处理工件装入容器中，驱动组件将底板关闭；当环形支架的各个装置中的各自工序完成时，对应的升降装置将容器组件上升；如此循环，直至需要处理的工件处理完毕。
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| PB01 | Publication | ||
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| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: FUJIAN LONGJI MECHANICAL EQUIPMENT MANUFACTURING C Free format text: FORMER OWNER: FAN QUANJUN Effective date: 20150629 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| C53 | Correction of patent for invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Liao Yanli Inventor before: Fan Quanjun |
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| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: FAN QUANJUN TO: LIAO YANLI |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20150629 Address after: 364100 Yongding Industrial Park, Yongding County, Fujian, Longyan Patentee after: Fujian Longji Mechanical Equipment Manufacturing Co., Ltd. Address before: 321032 Zhejiang Province, Jinhua City Jindong District Dry Creek Village Street No. 41 paper Patentee before: Fan Quanjun |
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| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20140319 Assignee: Fujian Longji Mechanical Equipment Manufacturing Co., Ltd. Assignor: Fan Quanjun Contract record no.: 2015440020225 Denomination of invention: Workpiece heat treatment method using circular rotation plate and high-temperature resistant ceramic material Granted publication date: 20150225 License type: Exclusive License Record date: 20150618 |
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| LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150225 Termination date: 20191227 |