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

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。