CN105021034B - 一种可自动输料的杆件加热炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可自动输料的杆件加热炉，其特征是在加热炉进料口所在一端设置自动进料机构，是在进料导轨的一侧设置杆件落料箱，待加热杆件呈水平放置箱体中，并且依靠重力自箱体的落料口落入由承料板和挡料板构成的待顶推区域，位于杆件落料箱的下方设置顶出气缸，顶出气缸的活塞顶杆呈竖直向上，在活塞顶杆的顶端固定设置顶出头，往复伸缩的顶出头通过顶料槽口对处在承料板上的待加热杆件向上顶推实现进料。本发明也可以进一步设置自动出料机构，利用本发明实现加热炉中加热杆件的自动输料，保证进料顺畅，保障工作可靠性，避免人工操作，提高生产过程的安全性。

Description

一种可自动输料的杆件加热炉

技术领域

本发明涉及一种可自动输料的杆件加热炉；更具体地说是应用于自动化生产线中的杆件加热炉。

背景技术

在汽车、机械、工程等行业诸多方面都有可能应用到需要热处理的成型杆件或者杆件成型件，杆件的热处理首先要经过加热炉加热，加热温度因热处理要求不同而有所不同，一般变形要求至少达到1200℃，因此加热炉杆件的进出料工作环境比较恶劣，危险性较大，以自动化控制代替人工操作可以提高安全性。

市场上已有的可自动进料的杆件加热炉仅仅是针对较短的杆件进行送料，因杆件短、质量轻，便于自动控制；但对于较长且重量较大的杆件来说，其进料过程的自动控制难度较大，一旦进料过程不畅会影响整条生产线的正常运行；同时由于高温环境，人工操作存在很大的安全隐患。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种可自动输料的杆件加热炉，以实现加热炉待加热和加热杆件的自动输料，保证进料顺畅，保障工作可靠性，避免人工操作，提高生产过程的安全性。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明可自动输料的杆件加热炉包括加热炉本体(300)，其结构特点是：在加热炉进料口一端设置自动进料机构，其是在加热炉进料口所在一端设置进料导轨(12)，在所述进料导轨(12)的一侧设置杆件落料箱(2)，待加热杆件(100)呈水平放置在所述杆件落料箱(2)的箱体(201)中，所述箱体(201)的底部朝向进料导轨(12)所在一侧设置有落料口(202)，并且箱体底部朝向落料口所在一侧有一倾斜，在所述落料口(202)的底口承接有悬伸的承料板(205)，所述承料板(205)的外侧间隔设置有挡料板(203)，相邻的挡料板之间形成有顶料槽口(204)；在所述进料导轨(12)的另一侧设置杆件推送机构，包括：与进料导轨(12)平行设置双导轨(7)，在双导轨(7)的两条导轨之间沿杆件推送方向设置有齿条；在所述双导轨(7)上配合设置有移动滑块(8)，所述移动滑块(8)包括与双导轨(7)滑动配合的滑块座(801)，在所述滑块座(801)上分别固定设置有电机座(802)、支架板(803)和推送头支座(804)，推送电机(9)固定安装在电机座(802)上，由推送电机(9)驱动的齿轮组(10)支承在所述支架板(803)上，由所述齿轮组(10)中的传动齿轮与所述齿条构成齿轮齿条啮合传动机构；用于对处在进料导轨(12)中的杆件形成顶推的第一推送头(11)通过弯杆固定连接在推送头支座(804)上；

位于所述杆件落料箱(2)的下方设置一对并行顶出气缸(4)，所述顶出气缸(4)的气缸座(5)固定设置在机架侧板(30)上，顶出气缸的活塞顶杆(29)呈竖直向上，在所述活塞顶杆(29)的顶端固定设置顶出头(27)，所述顶出头(27)处在与所述顶料槽口(204)相应的位置上，往复伸缩的顶出头(27)通过所述顶料槽口(204)对处在承料板(205)上的待加热杆件(100)向上顶推实现进料。

本发明可自动输料的杆件加热炉的结构特点也在于：在所述加热炉的出料口一端设置出料机构，其是在加热炉出料口所在一端设置出料导轨(17)，在所述出料导轨(17)的一侧设置一对并行水平推送气缸(15)，所述水平推送气缸(15)的活塞推杆(25)呈水平设置并朝向出料导轨(17)所在一侧，固定设置在活塞推杆(25)杆端的第二推送头(14)能够在出料导轨(17)的侧板凹槽中往复移动，并将位于所述出料导轨(17)中的高温杆件(200)自出料导轨(17)的另一侧推出出料导轨(17)；在所述出料导轨(17)的另一侧设置用于承接出料杆件的承接块(19)，所述承接块(19)中的承接底座(1901)与出料导轨(17)上固联的导轨平板(1703)固定连接，承接底座(1901)的外侧设置有侧立板(1902)形成出料槽；

在所述出料导轨(17)的正下方设置耐高温输送带(24)，所述耐高温输送带(24)和一对主被动带轮(23)构成的由电机(20)驱动的带传送机构，所述出料导轨(17)是以所述耐高温输送带(24)为底部轨面，在加热炉出料口一端导出的高温杆件是以前端搭承在所述耐高温输送带(24)上，并继而由所述耐高温输送带(24)传送在所述出料导轨(17)中。

本发明可自动输料的杆件加热炉的结构特点也在于：所述双导轨(7)中的两条导轨是平行设置的平面导轨(702)和三角导轨(701)。

本发明可自动输料的杆件加热炉的结构特点也在于：所述机架侧板(30)固定设置在导轨机架(3)靠近杆件落料箱(2)一侧，在机架侧板(30)上固定设置顶出头导轨(6)，在所述顶出头导轨(6)上设置凸起的三角形导轨(26)，在所述顶出头(27)的两侧对应设置凹下的三角形导轨槽(28)，以所述凹下的三角形导轨槽(28)和凸起的三角形导轨(26)相配合形成顶出头(27)的竖向导向机构；在顶出推头(27)的顶端设置为朝向进料导轨(12)所在一侧的呈内凹圆弧的斜面。

本发明可自动输料的杆件加热炉的结构特点也在于：所述落料口(202)长度大于待加热杆件(100)的长度以避免阻碍杆件落料，所述承接板(205)宽度大于待加热杆件(100)的直径；所述挡料板(203)的内侧设置为内凹曲面，所述挡料板(203)的外侧为弧形。

本发明可自动输料的杆件加热炉的结构特点也在于：所述出料导轨(17)是由内侧立板(1701)、外侧立板(1702)和所述耐高温输送带(24)构成的断面呈梯形的导轨槽，且梯形的底边长度小于顶边长度，所述水平推送气缸(15)处在内侧立板(1701)所在一侧；所述内侧立板(1701)的顶面高于所述外侧立板(1702)的顶面，在所述出料导轨(17)远离加热炉的一端设置有封头端板(18)。

本发明可自动输料的杆件加热炉的结构特点也在于：所述第二推送头(14)的前端头为榫形端头，推进的榫形端头可以将杆件在出料导轨(17)中抬起并推出出料导轨(17)。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、本发明实现了加热炉对于较长杆件的自动进料，充分利用杆件自身重量实现落料，结构简单、进料顺畅，可以有效提高生产效率，降低生产成本；

2、本发明配合设置自动出料机构可以实现加热炉生产过程的自动控制，避免了人工操作可能出现的安全问题，也为热处理杆件质量的提高提供了保障；

3、本发明结构简单，其杆件单根传送的形式有利于后续工艺机械手的抓取；

4、本发明适用于杆件加热自动化加工生产线，能大幅度提高生产线自动化能力，减少劳动力

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明中自动进料机构示意图；

图3为本发明中自动进料机构中落料箱示意图；

图4为本发明中自动进料机构中齿轮齿条推送机构示意图；

图5为本发明中自动进料机构中气动顶出机构示意图；

图6为本发明中自动进料机构中顶出头与杆件接触示意图；

图7为本发明中自动进料机构中落料箱落料示意图；

图8和图9为本发明中顶出头不同工作状态示意图。

图10为本发明中自动出料机构示意图；

图11为本发明中自动出料机构中耐高温输送带位置示意图。

图中标号：1落料箱机架、2杆件落料箱、201箱体、202落料口、203挡料板、204顶出槽口、205承料板、3导轨机架、4顶出气缸、5气缸座、6顶出头导轨、7双导轨、701三角导轨、702平面导轨、8移动滑块、801滑块座、802电机座、803支架板、804推送头支座、9推送电机、10齿轮组、1001小齿轮、1002大齿轮、1003齿轮轴、11第一推送头、12进料导轨、13支撑用支板、14第二推送头、15水平推送气缸、16推送用气缸座、17出料导轨、1701内侧立板、1702外侧立板、1703导轨平板、18封头端板、19承接块、1901承接底座、1902侧立板、20电机、21出料机架、2101出料机架框架、2102为“Z”形板材、22带轮轴、23带轮、24耐高温输送带、25活塞推杆、26凸起的三角形导轨、27顶出头、28凹下的三角形导轨槽、29活塞顶杆、30机架侧板、100待加热杆件、200高温杆件、300加热炉本体。

具体实施方式

参见图1、图2和图3，本实施例中可自动输料的杆件加热炉包括加热炉本体300，在加热炉进料口一端设置自动进料机构，其是在加热炉进料口所在一端设置进料导轨(12)，进料导轨12安装于导轨机架3上，导轨机架3为方钢框架，在进料导轨12的一侧设置杆件落料箱2，杆件落料箱2安装于落料箱机架1上，落料箱机架1为方钢框架，待加热杆件100呈水平放置在所述杆件落料箱2的箱体201中，所述箱体201的底部朝向进料导轨12所在一侧设置有落料口202，并且箱体底部朝向落料口所在一侧有一倾斜，在所述落料口202的底口承接有悬伸的承料板205，所述承料板205的外侧间隔设置有挡料板203，相邻的挡料板之间形成有顶料槽口204；在所述进料导轨12的另一侧设置杆件推送机构，包括：与进料导轨12平行设置双导轨7，在双导轨7的两条导轨之间沿杆件推送方向设置有齿条；在所述双导轨7上配合设置有移动滑块8，所述移动滑块8包括与双导轨7滑动配合的滑块座801，在所述滑块座801上分别固定设置有电机座802、支架板803和推送头支座804。

参见图4，推送电机9固定安装在电机座802上，由推送电机9驱动的齿轮组10是由推送电机9直接驱动小齿轮1001，小齿轮1001与大齿轮1002进行啮合，实现减速，小齿轮的齿轮轴1003和大齿轮的齿轮轴1003均支承在支架板803上，由齿轮组10中作为传动齿轮的大齿轮1002与齿条构成齿轮齿条啮合传动机构；用于对处在进料导轨12中的杆件形成顶推的第一推送头11通过弯杆固定连接在推送头支座804上；

位于所述杆件落料箱2的下方设置一对并行顶出气缸4，所述顶出气缸4的气缸座5固定设置在机架侧板30上，顶出气缸的活塞顶杆29呈竖直向上，在所述活塞顶杆29的顶端固定设置顶出头27，所述顶出头27处在与所述顶料槽口204相应的位置上，往复伸缩的顶出头27通过所述顶料槽口204对处在承料板205上的待加热杆件100向上顶推实现进料。

参见图1、图10和图11，本实施例中在加热炉的出料口一端设置出料机构，其是在加热炉出料口所在一端设置出料导轨17，出料导轨17安装于出料机架21上，出料机架21包括出料机架框架2101以及处于上方的“Z”形板材2102，在出料导轨17的一侧设置一对并行水平推送气缸15，水平推动气缸15的推送用气缸座16固定设置在“Z”形板材2102上，水平推送气缸15的活塞推杆25呈水平设置并朝向出料导轨17所在一侧，固定设置在活塞推杆杆端的第二推送头14能够在出料导轨17的侧板凹槽中往复移动，并将位于所述出料导轨17中的高温杆件200自出料导轨17的另一侧推出出料导轨17；在所述出料导轨17的另一侧设置用于承接出料杆件的承接块19，所述承接块19中的承接底座1901与出料导轨17上固联的导轨平板1703固定连接，承接底座1901的外侧设置有侧立板1902形成出料槽。

如图1、图10和图11，在出料导轨17的正下方设置耐高温输送带24，耐高温输送带24和一对主被动带轮23构成由电机20驱动的带传送机构，带传动机构外侧设有支撑用支板13，支撑用支板13呈L形，“Z”形板材2102和导轨平板1703底部连接；电机20固定安装在支撑用支板13上，带轮轴22一侧安装在“Z”形板材2102上，另一侧安装在支撑用支板13上。出料导轨17是以耐高温输送带24为底部轨面，在加热炉出料口一端导出的高温杆件是以前端搭承在所述耐高温输送带24上，并继而由所述耐高温输送带24传送在所述出料导轨17中。

本实施例中相应的结构设置也包括：

如图4所示，双导轨7中的两条导轨是平行设置的平面导轨702和三角导轨701。

如图5所示和图6所示，机架侧板30固定设置在导轨机架3靠近杆件落料箱2一侧，在机架侧板30上固定设置顶出头导轨6，在顶出头导轨6上设置凸起的三角形导轨26，在顶出头27的两侧对应设置凹下的三角形导轨槽28，以凹下的三角形导轨槽28和凸起的三角形导轨26相配合形成顶出头27的竖向导向机构，本实施例中在顶出推头27顶端设置为朝向进料导轨12所在一侧的呈内凹圆弧的斜面，以保证将待加热杆件100朝向进料导轨12中顶推。

如图10和图11所示，出料导轨17是由内侧立板1701、外侧立板1702和所述耐高温输送带24构成的断面呈梯形的导轨槽，且梯形的底边长度小于顶边长度，所述水平推送气缸15处在内侧立板1701所在一侧；所述内侧立板1701的顶面高于所述外侧立板1702的顶面，在所述出料导轨17远离加热炉的一端设置有封头端板18；第二推送头14的前端头为榫形端头，推进的榫形端头可以将杆件在出料导轨17中抬起并推出出料导轨17。

如图7、图8和图9所示，为了保证落料顺畅，落料口202长度应该大于待加热杆件100的长度以避免阻碍杆件落料，承接板205宽度应大于待加热杆件100的直径；挡料板203的内侧设置为内凹曲面，便于杆件保持在内凹曲面中而不至因为受力被挤出，挡料板203的外侧为弧形，便于杆件滚落进入进料导轨12。

工作原理：

参见图2、图3和图7，待加热杆件100从杆件落料箱2的落料口202滚出，滚入承料板205，被挡料板203阻挡，挡料板203内侧为内凹曲面，确保杆件不会被挤出。

参见图2、图5和图8，并行顶出气缸4工作，活塞顶杆29带动顶出头27，顶出头27在两侧设置的凹下的三角形导轨槽28上滑动，并从杆件落料箱2的顶出槽口204中顶出，与此同时阻止了后一根待加热杆件滚入承接板205上。

参见图6和图9，当待加热杆件100完全被顶出槽口时，由于顶出头27本身结构为半圆弧加小斜面结构，待加热杆件100会由于重力作用滚落至进料导轨12中；顶出气缸4将顶出头27收回，下一根待加热杆件100自动滚入承接板205上，等待下一次顶出。

参见图1、图2和图4，待加热杆件100滚入进料导轨12中后，推送电机9工作，通过小齿轮1001和大齿轮1002减速，大齿轮1002与带齿条导轨7上的直齿齿条啮合转动，从而带动移动滑块8在导轨上做直线运动；同时，固定连接在推送头支座804上的第一推送头11顶住待加热杆件100的一端并沿着导轨移动，移动滑块8移动到导轨末端时，第一推送头11会将待加热杆件完全顶入加热炉本体300中，随后电机反转，移动滑块8沿着导轨返回至初始位置。

参见图1、图10和图11，杆件经过加热炉加热后，被下一根待加热杆件100顶出部分，高温杆件200顶出部分进入出料导轨17，被耐高温输送带24承接；电机20转动，带动带轮23，进而带动耐高温输送带24转动，由于摩擦力作用，耐高温输送带24会带着高温杆件200一同在出料导轨17中运动，直到碰到处在出料导轨17端面处设置的封头端板18停止运动；此时，两组并行的推送用气缸15工作，活塞推杆25带动第二推送头14，通过出料导轨17两侧的开口槽，将高温杆件200推送，沿着出料导轨17的外侧立板1702的一侧，将高温杆件200顶到杆件承接块19上，由于承接块19自身结构为凹槽形块，高温杆件200会自动滑入凹槽中。同时，水平推送气缸15收回第二推送头14，等待下一次推送。

参见图11，两个承接块19之间的导轨平板1703开有槽口，机器人末端执行器在槽口位置抓取高温杆件200，进行后续变形或者热处理工序，从而完成整个自动化加热炉进出料操作。

Claims (7)

1.一种可自动输料的杆件加热炉，包括加热炉本体(300)，其特征是：在加热炉进料口一端设置自动进料机构，其是在加热炉进料口所在一端设置进料导轨(12)，在所述进料导轨(12)的一侧设置杆件落料箱(2)，待加热杆件(100)呈水平放置在所述杆件落料箱(2)的箱体(201)中，所述箱体(201)的底部朝向进料导轨(12)所在一侧设置有落料口(202)，并且箱体底部朝向落料口所在一侧有一倾斜，在所述落料口(202)的底口承接有悬伸的承料板(205)，所述承料板(205)的外侧间隔设置有挡料板(203)，相邻的挡料板之间形成有顶料槽口(204)；在所述进料导轨(12)的另一侧设置杆件推送机构，包括：与进料导轨(12)平行设置双导轨(7)，在双导轨(7)的两条导轨之间沿杆件推送方向设置有齿条；在所述双导轨(7)上配合设置有移动滑块(8)，所述移动滑块(8)包括与双导轨(7)滑动配合的滑块座(801)，在所述滑块座(801)上分别固定设置有电机座(802)、支架板(803)和推送头支座(804)，推送电机(9)固定安装在电机座(802)上，由推送电机(9)驱动的齿轮组(10)支承在所述支架板(803)上，由所述齿轮组(10)中的传动齿轮与所述齿条构成齿轮齿条啮合传动机构；用于对处在进料导轨(12)中的杆件形成顶推的第一推送头(11)通过弯杆固定连接在推送头支座(804)上；

位于所述杆件落料箱(2)的下方设置一对并行顶出气缸(4)，所述顶出气缸(4)的气缸座(5)固定设置在机架侧板(30)上，顶出气缸的活塞顶杆(29)呈竖直向上，在所述活塞顶杆(29)的顶端固定设置顶出头(27)，所述顶出头(27)处在与所述顶料槽口(204)相应的位置上，往复伸缩的顶出头(27)通过所述顶料槽口(204)对处在承料板(205)上的待加热杆件(100)向上顶推实现进料。

2.根据权利要求1所述的可自动输料的杆件加热炉，其特征是：在所述加热炉的出料口一端设置出料机构，其是在加热炉出料口所在一端设置出料导轨(17)，在所述出料导轨(17)的一侧设置一对并行水平推送气缸(15)，所述水平推送气缸(15)的活塞推杆(25)呈水平设置并朝向出料导轨(17)所在一侧，固定设置在活塞推杆(25)杆端的第二推送头(14)能够在出料导轨(17)的侧板凹槽中往复移动，并将位于所述出料导轨(17)中的高温杆件(200)自出料导轨(17)的另一侧推出出料导轨(17)；在所述出料导轨(17)的另一侧设置用于承接出料杆件的承接块(19)，所述承接块(19)中的承接底座(1901)与出料导轨(17)上固联的导轨平板(1703)固定连接，承接底座(1901)的外侧设置有侧立板(1902)形成出料槽；

在所述出料导轨(17)的正下方设置耐高温输送带(24)，所述耐高温输送带(24)和一对主被动带轮(23)构成的由电机(20)驱动的带传送机构，所述出料导轨(17)是以所述耐高温输送带(24)为底部轨面，在加热炉出料口一端导出的高温杆件是以前端搭承在所述耐高温输送带(24)上，并继而由所述耐高温输送带(24)传送在所述出料导轨(17)中。

3.根据权利要求1或2所述的可自动输料的杆件加热炉，其特征是：所述双导轨(7)中的两条导轨是平行设置的平面导轨(702)和三角导轨(701)。

4.根据权利要求1或2所述的可自动输料的杆件加热炉，其特征是：所述机架侧板(30)固定设置在导轨机架(3)靠近杆件落料箱(2)一侧，在机架侧板(30)上固定设置顶出头导轨(6)，在所述顶出头导轨(6)上设置凸起的三角形导轨(26)，在所述顶出头(27)的两侧对应设置凹下的三角形导轨槽(28)，以所述凹下的三角形导轨槽(28)和凸起的三角形导轨(26)相配合形成顶出头(27)的竖向导向机构；在顶出头(27)的顶端设置为朝向进料导轨(12)所在一侧的呈内凹圆弧的斜面。

5.根据权利要求1或2所述的可自动输料的杆件加热炉，其特征是：所述落料口(202)长度大于待加热杆件(100)的长度以避免阻碍杆件落料，所述承料板(205)宽度大于待加热杆件(100)的直径；所述挡料板(203)的内侧设置为内凹曲面，所述挡料板(203)的外侧为弧形。

6.根据权利要求2所述的可自动输料的杆件加热炉，其特征是：所述出料导轨(17)是由内侧立板(1701)、外侧立板(1702)和所述耐高温输送带(24)构成的断面呈梯形的导轨槽，且梯形的底边长度小于顶边长度，所述水平推送气缸(15)处在内侧立板(1701)所在一侧；所述内侧立板(1701)的顶面高于所述外侧立板(1702)的顶面，在所述出料导轨(17)远离加热炉的一端设置有封头端板(18)。

7.根据权利要求2所述的可自动输料的杆件加热炉，其特征是：所述第二推送头(14)的前端头为榫形端头，推进的榫形端头可以将杆件在出料导轨(17)中抬起并推出出料导轨(17)。