CN104946864B - 快速送铆钉机构、全自动铆钉淬火机及快速送铆钉方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种快速送铆钉机构、全自动铆钉淬火机及快速送铆钉方法,能连续快速并准确地对铆钉进行送料,并进行不间断淬火加工,在设置挡料杆的前提下,保证推料速度可以提高至相比现有技术更高的水平,而不必担心惯性等因素导致的送料效率无法提高,定位不准确等问题。

Description

快速送铆钉机构、全自动铆钉淬火机及快速送铆钉方法
技术领域
本发明涉及一种金属件热处理领域,更具体地说,它涉及一种铆钉淬火设备。
背景技术
淬火是将金属工件加热到一定温度后,浸入冷却剂(油、水等)中,经过冷却处理,从而使工件的性能更好、更稳定的过程。
在汽车安全带铆钉和汽车离合器铆钉的生产加工过程中,同样需要经过淬火以大幅增加其强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等。
传统的淬火设备,需要人工操作逐个将铆钉放在淬火工位上,再进行淬火过程,一方面铆钉体积小,数量大,人工上下料,工作效率低下,另一方面淬火过程中高温以及一些有害气体的产生,对工作人员来说存在安全隐患,不利于其身体健康。
随着技术的发展,目前市场上逐步地出现了一些半自动和全自动的铆钉淬火设备,取代传统的淬火设备。如专利号为201110281041.9的中国专利公开的一种铆钉淬火系统,其通过振动盘和气缸,实现通过机械取代人力,实现铆钉的连续淬火,但是其通过气缸以及连杆将铆钉送入淬火腔,连杆的端部设置吸附腔,将连杆对准进料腔,连杆每次穿过进料腔,则进行一次铆钉吸附,淬火完成后喷气使铆钉脱落,这个送料过程对连杆对准的准确性要求很高,在对准不精确的时候,容易导致送料卡死,而且上下料需要负压发生器和鼓风机不断切换,切换频率难以达到很高的程度。
再如专利号为201110293076.4的中国专利公开的旋转升降式齿套自动高频淬火装置,其通过推料气缸将储料架里层叠的齿套逐个推出,使齿套在导轨中排列成队,逐个进入到淬火的加工工位上,逐个淬火。这样虽然能连续不简断地淬火,但由于每个齿套都要准确无误地到淬火工位上,如果推料气缸的推出速度过快,则会使齿套由于过大的惯性而偏离准确位置,不然会导致淬火的失败,这就致使推料气缸的推料速度不能过快,在工作效率上和准确度上都存在不足。
发明内容
针对现有技术存在的不足,
本发明的目的一在于提供一种快速送铆钉机构,能连续快速地送料,且保证铆钉准确地到达淬火工位上。
本发明的目的二在于提供一种全自动铆钉淬火机,能连续快速并准确地对铆钉进行不间断淬火加工。
本发明的目的三在于提供一种快速送铆钉方法,能实现铆钉连续快速并准确的送料到位。
为实现上述目的一,本发明提供了如下技术方案:
一种快速送铆钉机构,包括振动盘、推料工位和淬火工位,所述振动盘和推料工位之间通过送料轨道连接,送料轨道的下方设有直震,所述推料工位上设有传感器,所述推料工位和淬火工位之间通过推料轨道连接,所述推料工位还设有推料杆,所述推料杆由推料气缸驱动,所述推料气缸的伸缩方向与推料轨道一致,所述淬火工位设有挡料杆,所述挡料杆由挡料气缸驱动。
通过采用上述技术方案,铆钉由振动盘输送到送料轨道内,直震驱动送料轨道震动进一步将铆钉送至推料工位,此时传感器检测到铆钉就位,由推料气缸驱动推料杆快速地将铆钉沿着推料轨道推送,此时挡料杆在挡料气缸驱动下处于淬火工位中,当铆钉与挡料杆碰触,铆钉即准确地到达淬火工位,整个送料过程由轨道限位,推送准确,同时由于挡料杆的存在,不用担心推料的速度过快,而导致铆钉由于惯性而推过头,不能准确到达淬火工位的问题,由此可以将推料的速度提高的更快的程度,既能连续快速地送料,又能保证铆钉准确地到达淬火工位上。
优选地,所述淬火工位设有U形定位槽,所述U形定位槽的大小与铆钉头部大小相匹配,所述U形定位槽的槽口朝向推料轨道,所述U形定位槽的底部与推料轨道的底部齐平。
通过采用上述技术方案,当铆钉推送至淬火工位时,U形定位槽呈半包围形定位铆钉,使铆钉定位更加准确。
优选地,所述挡料杆位于U形定位槽的上方,所述挡料杆与U形定位槽底部之间的距离与铆钉头部厚度相匹配,当铆钉到达淬火工位时,其头部的侧面及其杆部的侧面同时分别与U形定位槽的侧面、挡料杆碰触。
通过采用上述技术方案,在水平方向限位的同时,在竖直方向上对铆钉进行限位,避免铆钉在竖直方向上的弹振,使其定位更加准确。
为实现上述目的二,本发明提供了如下技术方案:
一种全自动铆钉淬火机,包括感应加热设备,所述感应加热设备设有感应工作区,所述感应工作区还连接有水冷装置,还包括本发明第一目的所述的快速送铆钉机构,用于驱动位于淬火工位的铆钉进入感应工作区的驱动机构,以及用于对淬火完成的铆钉进行出料的出料机构。
通过采用上述技术方案,由快速送铆钉机构输送至淬火工位的铆钉,通过驱动机构输送至感应工作区内,进行感应加热,加热完成后由水冷装置进行冷却,再由出料装置出料,完成铆钉的淬火过程,整机工作效率高,能连续快速并准确地对铆钉进行不间断淬火加工。
进一步地,所述驱动机构包括升降气缸,所述升降气缸连接有升降底座,所述升降底座位于感应工作区的下方,所述升降底座构成所述淬火工位。
通过采用上述技术方案,当铆钉送达至淬火工位时,挡料杆缩回至淬火工位外,升降气缸驱动升降底座上升,使得铆钉进入感应工作区进行淬火,避免对感应工作区的结构做过复杂的改造,使得水冷系统以及感应加热设备的设置更加简便。
进一步地,所述出料机构包括吹料气口,所述吹料气口正对所述淬火工位,沿吹料气口吹出方向还设有出料口。
通过采用上述技术方案,淬火完成的铆钉,其带有的温度较高,不宜直接接触出料,通过吹料气口将其往出料口方向吹动,通过气流出料,保证工作效率的同时尽可能大的保证铆钉的质量。
进一步地,所述出料口通过通道联通有冷却槽。
通过采用上述技术方案,铆钉穿过出料口进入通道,被导向至冷却槽内,在其内继续冷却,加速铆钉的成品过程。
进一步地,所述吹料口向淬火工位的底部倾斜设置。
通过采用上述技术方案,为了铆钉头部圆整度,通常其圆周经过倒角,铆钉头部和淬火工位的底部之间存在缝隙,将吹料口向下倾斜设置,在铆钉出料的时候,气流直接吹入缝隙中,同时给铆钉提供向出料口方向的水平推力以及向上的抬升力,是的铆钉能可靠地脱离淬火工位被吹入出料口。
进一步地,还包括壳体,所述壳体罩设在感应工作区外,所述壳体的顶部设有排风扇。
通过采用上述技术方案,在感应加热之后,水冷装置对铆钉喷水冷却,此时有水花四溅,因此设置壳体,将这一部分罩住,避免水花污染工作环境以及影响传感器、气缸等需要电气控制的设备,同时冷却过程还有大量蒸汽产生,通过排风扇将蒸汽排出壳体外,避免水蒸气在壳体内部大量冷凝,进一步避免水对电气设备的影响。
为实现上述目的三,本发明提供了如下技术方案:
一种基于目的一所述的快速送铆钉机构的快速送铆钉方法,
步骤一、通过振动盘将铆钉送入送料轨道,并通过送料轨道下方设置的直震将铆钉送至推料工位;
步骤二、当传感器感应到铆钉到位时,通过推料气缸驱动推料杆将铆钉沿推料轨道推向淬火工位推送,此时挡料杆在挡料气缸驱动下位于淬火工位上方;
步骤三、当铆钉被推送至与挡料杆抵触后,挡料杆在挡料气缸驱动下缩回至淬火工位以外。
与现有技术相比,本发明的优点在于,能连续快速并准确地对铆钉进行送料,并进行不间断淬火加工,在设置挡料杆的前提下,保证推料速度可以提高至相比现有技术更高的水平,而不必担心惯性等因素导致的送料效率无法提高,定位不准确等问题。
附图说明
图1为本发明快速送铆钉机构的结构示意图一;
图2为图1的A部放大图;
图3为本发明快速送铆钉机构的结构示意图二;
图4为图3的B部放大图;
图5为本发明快速送铆钉机构的挡料杆与U形定位槽的结构示意图;
图6为本发明全自动铆钉淬火机的结构示意图一;
图7为本发明全自动铆钉淬火机的结构示意图二;
图8为本发明全自动铆钉淬火机的结构示意图三;
图9为图8的C部放大图;
图10为本发明全自动铆钉淬火机的出料过程示意图一;
图11为本发明全自动铆钉淬火机的出料过程示意图二。
附图标记:1、振动盘;2、推料工位;21、传感器;22、推料杆;23、推料气缸;3、淬火工位;31、挡料杆;32、挡料气缸;33、U形定位槽;4、送料轨道;41、直震;5、推料轨道;6、感应加热设备;61、感应工作区;7、水冷装置;8、驱动机构;81、升降气缸;82、升降底座;9、出料机构;91、吹料气口;92、出料口;93、通道;94、冷却槽;10、壳体;101、排风扇。
具体实施方式
实施例一
参照图1、图2所示的一种快速送铆钉机构,包括振动盘1、推料工位和淬火工位3,所述振动盘1和推料工位之间通过送料轨道4连接,送料轨道4的下方设有直震41,振动盘1内用于装载待淬火的铆钉,并将铆钉输送至送料轨道4内,送料轨道4的横断面与铆钉的形状相配合,进一步在直震41驱动下,使铆钉呈列队状往推料工位输送,所述推料工位上设有传感器21,此处传感器21设置为感应开关,所述推料工位和淬火工位3之间通过推料轨道5连接,所述推料工位还设有推料杆22,所述推料杆22由推料气缸23驱动,所述推料气缸23的伸缩方向与推料轨道5一致,所述推料杆22的端部设有与铆钉头部形状相匹配的弧形凹口,所述淬火工位3设有挡料杆31,所述挡料杆31由挡料气缸32驱动,当铆钉到达推料工位,感应开关给出铆钉输送到位的信号,触发推料气缸23使推料杆22推出,此时挡料杆31在挡料气缸32驱动下正处于淬火工位3中,推料杆22推动铆钉快速地向淬火工位3输送,当铆钉与挡料杆31碰触,铆钉即准确地到达淬火工位3,接着挡料杆31缩回至淬火工位3外。
参照图3、图4,更具体的,所述淬火工位3设有U形定位槽33,所述U形定位槽33的大小与铆钉头部大小相匹配,所述U形定位槽33的槽口朝向推料轨道5,所述U形定位槽33的底部与推料轨道5的底部齐平,当铆钉推送至淬火工位3时,U形定位槽33呈半包围形定位铆钉,不至于过度摇晃,使铆钉定位更加准确。
参照图5,更具体的,所述挡料杆31位于U形定位槽33的上方,所述挡料杆31与U形定位槽33底部之间的距离与铆钉头部厚度相匹配,当铆钉到达淬火工位3时,其头部的侧面及其杆部的侧面同时分别与U形定位槽33的侧面、挡料杆31碰触。在水平方向限位的同时,在竖直方向上对铆钉进行限位,避免铆钉在竖直方向上的弹振,使其定位更加准确。
实施例二
参见图6、图7,一种全自动铆钉淬火机,包括感应加热设备6,所述感应加热设备6设有感应工作区61,优选地,高频设备,其感应工作区61是输入中频或高频交流电(1000-300000Hz或更高)的空心铜管,工作区的下放还设有定位胶木板,所述感应工作区61连接有水冷装置7,水冷装置7包括冷却水管以及设于其上的冷却水阀门,优选地为电磁阀,当铆钉加热过程结束,冷却水阀门打开,冷却水通入感应工作区61内对铆钉进行冷却。
该全自动铆钉淬火机还包括实施例一所示的快速送铆钉机构,用于驱动位于淬火工位3的铆钉进入感应工作区61的驱动机构8,以及用于对淬火完成的铆钉进行出料的出料机构9。由快速送铆钉机构输送至淬火工位3的铆钉,通过驱动机构8输送至感应工作区61内,进行感应加热,加热完成后由水冷装置7进行冷却,再由出料装置出料,完成铆钉的淬火过程,整机工作效率高,能连续快速并准确地对铆钉进行不间断淬火加工。
参照图8、图9,对驱动机构8和出料机构9作进一步详细说明。
所述驱动机构8包括升降气缸81,所述升降气缸81连接有升降底座82,所述升降底座82位于感应工作区61的下方,所述升降底座82构成所述淬火工位3,此处可见的是,U形定位槽33设置在升降底座82上。当铆钉送达至淬火工位3时,挡料杆31缩回至淬火工位3外,升降气缸81驱动升降底座82上升,使得铆钉进入感应工作区61进行淬火,避免对感应工作区61的结构做过复杂的改造,使得水冷系统以及感应加热设备6的设置更加简便。
所述出料机构9包括吹料气口91,所述吹料气口91正对所述淬火工位3,所述吹料口向淬火工位3的底部倾斜设置,沿吹料气口91吹出方向还设有出料口92,所述出料口92通过通道93联通有冷却槽94。淬火完成的铆钉,其带有的温度较高,不宜直接接触出料,通过吹料气口91将其往出料口92方向吹动,通过气流出料,保证工作效率的同时尽可能大的保证铆钉的质量,铆钉穿过出料口92进入通道93,被导向至冷却槽94内,在其内继续冷却,加速铆钉的成品过程。
参照图10、图11,为了铆钉头部圆整度,通常其圆周经过倒角,铆钉头部和淬火工位3的底部之间存在缝隙,将吹料口向下倾斜设置,在铆钉出料的时候,气流直接吹入缝隙中,同时给铆钉提供向出料口92方向的水平推力以及向上的抬升力,是的铆钉能可靠地脱离淬火工位3被吹入出料口92。
再参照图6、图7,全自动铆钉淬火机还包括壳体10,所述壳体10罩设在感应工作区61外,所述壳体10的顶部设有排风扇101。在感应加热之后,水冷装置7对铆钉喷水冷却,此时有水花四溅,因此设置壳体10,将这一部分罩住,避免水花污染工作环境以及影响传感器21、气缸等需要电气控制的设备,同时冷却过程还有大量蒸汽产生,通过排风扇101将蒸汽排出壳体10外,避免水蒸气在壳体10内部大量冷凝,进一步避免水对电气设备的影响。
本实施例中,考虑到加工的简易度,壳体10设置为立方体形状,但是更优选地,可以将壳体10设计呈球形或椭球形,这样一来,大部分水汽被排风扇101排出壳体10外,而未被排出壳体10外在内壁凝结的水,会沿着壳体10的内壁往下流,而不会滴到电气设备上,起到更好的保护效果。
实施例三
参照图1至5,一种基于实施例一所述的快速送铆钉机构的快速送铆钉方法,
步骤一、通过振动盘1将铆钉送入送料轨道4,并通过送料轨道4下方设置的直震41将铆钉送至推料工位;
步骤二、当传感器21感应到铆钉到位时,通过推料气缸23驱动推料杆22将铆钉沿推料轨道5推向淬火工位3推送,此时挡料杆31在挡料气缸32驱动下位于淬火工位3上方;
步骤三、当铆钉被推送至与挡料杆31抵触后,挡料杆31在挡料气缸32驱动下缩回至淬火工位3以外。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种快速送铆钉机构,包括振动盘(1)、推料工位和淬火工位(3),所述振动盘(1)和推料工位之
间通过送料轨道(4)连接,送料轨道(4)的下方设有直震,振动盘(1)内用于装载待淬火的铆钉,并将铆钉输送至送料轨道(4)内,
其特征在于,送料轨道(4)的横断面与铆钉的形状相配合,进一步在直震驱动下,使铆钉呈列队状往推料工位输送,所述推料工位上设有传感器(21),传感器(21)设置为感应开关,所述推料工位和淬火工位(3)之间通过推料轨道(5)连接,所述推料工位还设有推料杆(22),所述推料杆(22)由推料气缸(23)驱动,所述推料气缸(23)的伸缩方向与推料轨道(5)一致,所述推料杆(22)的端部设有与铆钉头部形状相匹配的弧形凹口,所述淬火工位(3)设有挡料杆(31),所述挡料杆(31)由挡料气缸(32)驱动,当铆钉到达推料工位,感应开关给出铆钉输送到位的信号,触发推料气缸(23)使推料杆(22)推出,此时挡料杆(31)在挡料气缸(32)驱动下正处于淬火工位(3)中,推料杆(22)推动铆钉快速地向淬火工位(3)输送,当铆钉与挡料杆(31)碰触,铆钉即准确地到达淬火工位(3),接着挡料杆(31)缩回至淬火工位(3)外,所述淬火工位(3)设有U形定位槽(33),所述U形定位槽(33)的大小与铆钉头部大小相匹配,所述U形定位槽(33)的槽口朝向推料轨道(5),所述U形定位槽(33)的底部与推料轨道(5)的底部齐平,当铆钉推送至淬火工位(3)时,U形定位槽(33)呈半包围形定位铆钉,所述挡料杆(31)位于U形定位槽(33)的上方,所述挡料杆(31)与U形定位槽(33)底部之间的距离与铆钉头部厚度相匹配,当铆钉到达淬火工位(3)时,其头部的侧面及其杆部的侧面同时分别与U形定位槽(33)的侧面、挡料杆(31)碰触,在水平方向限位的同时,在竖直方向上对铆钉进行限位,避免铆钉在竖直方向上的弹振。
2.一种基于权利要求1所述的快速送铆钉机构的快速送铆钉方法,其特征在于,
步骤一、通过振动盘将铆钉送入送料轨道,并通过送料轨道下方设置的直震将铆钉送至推料工位;
步骤二、当传感器感应到铆钉到位时,通过推料气缸驱动推料杆将铆钉沿推料轨道推向淬火工位推送,此时挡料杆在挡料气缸驱动下位于淬火工位上方;
步骤三、当铆钉被推送至与挡料杆抵触后,挡料杆在挡料气缸驱动下缩回至淬火工位以外。
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