CN107904369B - 高频淬火装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及热处理装置技术领域，具体提供了一种高频淬火装置，高频淬火装置，包括淬火模块，淬火模块包括喷水装置，所述高频淬火装置包括设置在喷水装置处用于防止喷出的冷却液飞溅的围挡，围挡上设有供工件下落的落料通道，所述落料通道的下方设有用于盛放冷却液的冷却水槽。本发明能够在不引入其他传送机构的情况下使工件落入冷却水槽中，降低了成产成本，同时能够提高淬火的效率，保证工件的表面质量。
Description
技术领域
本发明涉及热处理装置技术领域，具体涉及一种高频淬火装置。
背景技术
在现代制造中，技术人员通过对工件进行淬火，能够大幅地提高工件的疲劳强度。其中，应用最广泛的是对工件进行高频淬火，高频淬火会使工件表面产生一定的感应电流，这种感应电流在工件上的分布是不均匀的，在工件表面的强度很高而在内部的强度很低，利用这种集肤效应，可以迅速加热零件表面，与普通的加热淬火相比，通过高频淬火得到的工件表面不易氧化脱碳，且工件表层得到极细的隐晶马氏体，疲劳强度较高。
授权公告号为CN206486562U，授权公告日为2017.09.12的中国专利公开了一种全自动感应淬火设备，其中包括电控箱、安装在电控箱前端的控制面板和位于电控箱一侧的箱体，所述箱体的地面通过螺栓连接有垫板，且垫板的上端通过螺栓连接有感应线圈，感应线圈通过导线与电控箱的接线头连接，在箱体的上端面通过螺栓固定安装有横向丝杆，横向丝杆上安装有沿着横向丝杆的长度方向来回移动的横向驱动电机，且在横向驱动电机的前端固定安装有纵向驱动电机，在纵向驱动电机上固定安装有纵向丝杆，纵向丝杆的下端固定安装有机械手，在机械手上包括两个成直角布置的夹头和转动电机，且转动电机的转轴与两个夹头的交汇点成固定连接。在机械手的下方设置有上料装置，所述上料装置包括通过螺栓连接于上料装置底面的气缸，并且气缸的上端固定连接有连接板，所述连接板的上端固定连接有竖置的推杆，上料装置的上端设有转盘，转盘的下端固定连接有伺服电机，伺服电机带动转盘的间歇旋转运动，转盘的上端堆放有工件，上料装置将工件上推，机械手再次夹取工件。本专利中的全自动感应淬火设备将工件套装在转盘上，转盘经过伺服电机带动转动，将工件移动到机械手的下方，夹头下移夹取工件，并且通过纵向驱动电机和横向驱动的联合运动，将工件运送到箱体内，箱体内有作为淬火模块的感应线圈，一个闲置的夹头直接抓取淬火完成的工件，另一个夹头通过转动电机旋转一百八十度后将淬火工件装入感应线圈内，然后通过纵向驱动电机和横向驱动电机的联合运动将已经淬火完成的工件运输回转盘，转盘转动一个角度，然后夹头再夹取另一个待淬火工件。在本申请中的淬火设备将工件対放在转盘上，并且通过机械手自动夹取工件，无需人工操作，机械手上的两个夹头可以同时夹取两个工件，换件的速度高，但其中存在的问题是，机械手上的夹头将淬火完成的工件从感应线圈内提走后，没有将工件落料，而是再放回转盘上，技术人员需要在工件加工完成后会转盘上的已淬火完成的工件取走，导致整个生产周期较长，效率低。
申请公布号为CN104531961A，申请公布日为2015.04.22的中国专利申请公开了一种高频淬火机送料冷却用装置，其中包括机架，机架上设有上料区和落料区，所述的机架包括支撑架，并且支撑架上设有多个送料辊；在机架旁设有自动感应淬火机，其中包括位于上料区和落料区之间的淬火装置，并且还包括能够驱动送料辊转动，将送料辊上的物料从上料区送至落料区的电机，在落料区内设置有冷却槽。在工件通过作为淬火模块的淬火装置后，由送料辊来将工件运送送料辊的一端，并且工件从送料辊上掉落到冷却槽内。本申请中的技术方案能够降低技术人员的劳动强度，提高工作效率，但是使用送料辊来将已经工件送到冷却槽内，引入一套传送机构，导致成产成本提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高频淬火装置，能够在不引入其他传送机构的情况下使工件落入冷却水槽中，降低了成产成本，同时能够提高淬火的效率，保证工件的表面质量。
为实现上述目的，本发明中高频淬火装置采用如下技术方案：
技术方案1：高频淬火装置，包括淬火模块，淬火模块包括喷水装置，所述高频淬火装置包括设置在喷水装置处用于防止喷出的冷却液飞溅的围挡，围挡上设有供工件下落的落料通道，所述落料通道的下方设有用于盛放冷却液的冷却水槽。其有益效果在于：在淬火模快中的喷水装置处设置有围挡，围挡能够对淬火模块中的喷水环所喷出的冷却液以及在工件表面产生的飞溅的冷却液进行围挡，避免了冷却液影响到淬火装置的其他部件的使用，保证了工作环境和淬火过程中的安全性，同时在围挡上设有落料通道，围挡的内腔能够承接由经过淬火模块完成的淬硬工件，并且淬硬工件能够在自重的作用下通过落料通道下落到冷却水槽内，冷却水槽能够对工件进行第二次冷却，冷却水槽内的冷却液会对下落的工件产生一个阻力，起到了缓冲的作用，保护了工件的表面质量，提高了工件的合格率。工件通过落料通道进入到冷却水槽中不需要增加其他送料机构来对淬硬后的工件进行输送，节约了生产成本，提高了淬火的效率。
技术方案2：在技术方案1的基础上，所述围挡为具有长方体内腔的防水箱。其有益效果在于：设置具有长方体内腔的防水箱，结构简单，便于技术人员在本淬火装置上实现，同时使用通孔的适用性较强。
技术方案3：在技术方案2的基础上，所述落料通道为上下两端设有开口的筒体。其有益效果在于：筒体的内部通过开设在上下两端的开口连通以形成能够对工件下落起到引导作用的通道，若工件没有碰到通道，则通道对工件的下落运动起到了一个引导作用，若工件碰到通道则能够使工件沿通道向下运动，筒体能够将工件包裹在内，对工件的运动有强制的导向作用，保证了工件在下落过程中的运动轨迹对工件产生了一个扶正效果，避免工件在下落的过程中发生倾翻，提高了已经完成淬火的工件的表面质量。
技术方案4：在技术方案3的基础上，所述筒体沿竖直方向布置。其有益效果在于：筒体沿竖直方向布置，能够使工件在自重作用下下落时受到筒体对工件所产生的阻力小，保证了工件能够顺利的垂直下落。
技术方案5：在技术方案4的基础上，所述筒体包括设置在顶部的外凸缘，所述防水箱的底部设有通孔，所述外凸缘与防水箱的底部挡止配合以实现筒体插设在所述通孔中。其有益效果在于：使用外凸缘与防水箱底面配合便于将筒体安装在壳体内，不需要其他的固定结构，且在筒体自重的作用下，外凸缘受到重力影响能够与底板配合较为严密，仅使用外凸缘与底板挡止配合，结构简单，便于技术人员进行装配。
技术方案6：在技术方案5的基础上，所述筒体向下延伸布置并伸入冷却水槽的冷却液内。其有益效果在于：筒体直接连通冷却水槽，能够保证工件在下落的过程中，不会偏离其轴线，并且在落入冷却水槽中，水槽中的水会对工件产生一个缓冲力，保证了工件表面质量。
技术方案7：在技术方案2的基础上，所述防水箱的底部设有连接件以实现与所述装置固定连接。其有益效果在于：使用连接件将防水箱与淬火装置固定连接，减少了加工工序，便于技术人员进行模块化装配。
技术方案8：在技术方案7的基础上，所述连接件为U形弯折板，所述防水箱卡设在弯折板的U形结构内，弯折板的一端设有与所述装置的连接部。其有益效果在于：弯折板加工简单，便于技术人员实现，且弯折板上的U形弯折部形成了一个能够卡设壳体的空间，弯折板的底部提供了一个支撑面，能够对壳体进行固定，结构简单，不需要其他的紧固件，提高了装配效率，便于技术人员进行检修。
技术方案9：在技术方案8的基础上，所述弯折板平行设置有两个。其有益效果在于：增加弯折板，能够使安装空间增加，提高了壳体安装的刚性。
技术方案10：在技术方案1-9中任一项的基础上，所述喷水装置为内侧设有多处喷水孔的喷水环。其有益效果在于：使用内侧设有多处喷水孔的喷水环，能够对工件的外周面进行喷水冷却，没有存在喷不到冷却液的死角，提高了淬火的效率。
技术方案11：在技术方案10的基础上，所述喷水环设置在防水箱的上方。其有益效果在于：将喷水环布置在防水箱的上方，便于技术人员在本装置中进行布置，提高了装配的效率。
附图说明
图1为本发明中高频淬火装置的俯视图；
图2为本发明中高频淬火装置的仰视图；
图3为本发明中高频淬火装置中冷却结构的仰视图；
图4为本发明中高频淬火装置中冷却结构的俯视图；
图5为本发明中高频淬火装置中冷却结构的中筒体的结构示意图。
图中：1.防水箱；2.弯折板；3.喷水环；4.高频感应线圈；5.工件；6.转盘；61.工件卡位；7.气动三爪卡盘；8.固定板；9.第一丝杠；10.第二丝杠；11.步进电机；12.同步带；13.机架；14.冷却水槽；15.工件收纳盒；16.导向套；161.导向套外凸缘。
具体实施方式
如图1至图5所示，为本发明中高频淬火装置的一种具体实施方式：
高频淬火装置包括由高频感应线圈4和由作为喷水装置的喷水环3、对喷水环3处产生的喷出的冷却液进行围挡的防水箱1、供工件下落的落料通道的导向套16和永不盛放冷却液的冷却水槽14组成的冷却部分，由高频感应线圈4与喷水环3组成了高频淬火装置中的淬火模块，高频淬火装置还包括由转盘6、气动三爪卡盘7、第一丝杠9和第二丝杠10组成的上料部分。
其中，高频感应线圈4的下方设置有喷水环3，喷水环3通过与高频淬火装置连接的支架固定。在喷水环3的下方设有防水箱1，防水箱1由6块面板组合而成，具有长方体的内腔。在防水箱1的底部，有两个平行设置的弯折板2与防水箱1配合，在弯折板2上有U形的弯折部使防水箱1能够卡设在弯折部内，弯折板的一端上设有与装置固定的连接部，即能够与装置进行螺接的螺纹孔，并且在防水箱1的底板上开设有直径要略大于高频感应线圈4直径的通孔，在通孔处设置有与通孔连通的作为落料通道的筒体，在本例中为带有外凸缘的导向套16，导向套16具有内腔并且内腔直径等于高频感应线圈4的直径，导向套16从上而下穿设在通孔内，导向套外凸缘161与防水箱1的底板上端面挡止配合，使导向套16能够在自重作用下，安装在防水箱1内，在导向套16的下方，设置有冷却水槽14，在冷却水槽14内设有对工件5进行二次冷却的冷却液，冷却水槽中还设有水泵，水泵通过软管与喷水环3连接，能够实现冷却水槽14内的冷却液循环利用。在导向套16对应的位置，设置有工件收纳盒15，其盒壁上开设有供冷却液流出的小孔，便于技术人员从冷却液中拿出内部盛放有工件5的工件收纳盒15。
在高频感应线圈4的左侧，设置有受到设置在机架13内的旋转驱动结构驱动的转盘6，在转盘6上设有多个能够卡住待加工的工件5的工件卡位61，并且在转盘6的上方，设置有能够夹持工件5从转盘6上移动到高频感应线圈4的气动三爪卡盘7。气动三爪卡盘7连接在固定板8上，固定板8受到竖直布置的第二丝杠10驱动以实现在竖直方向的上下运动，第二丝杠10受到与其同轴布置的步进电机驱动下转动，带动固定板8动作，步进电机依靠同步带12与第二丝杠10传动连接。同时，第二丝杠10所在的竖直移动结构连接在水平布置的第一丝杠9上，第一丝杠9能够在步进电机11的驱动下，带动竖直移动结构沿水平方向左右直动。由第一丝杠9和第二丝杠10两者所产生的合成运动，能够带动三爪卡盘7在整个工作空间内完成将工件5从转盘6上夹取，然后移动到高频感应线圈4内淬火，最后松开工件5的过程。
在技术人员使用本装置进行淬火时，气动三爪卡盘7在第一丝杠9和第二丝杠10的带动下，对转盘6上的工件5进行夹取，气动三爪卡盘7带动转盘6上的工件5移动到高频感应线圈4的正上方，并仅在第二丝杠10的带动下向高频感应线圈4内移动。工件5在气动三爪卡盘7的带动下进入到高频感应线圈4内进行淬火，高频感应线圈4使工件5的表面产生感应电流，使表面迅速加热，在工件5受热的过程中，平行设置在高频感应线圈4下方的喷水环3开始想外喷射冷却液，在喷水环3的内表面上设有小孔，以供冷却液从喷水环3内喷出，防水箱1能够对工件5淬火表面飞溅的冷却液进行围挡，防止飞溅到其他位置。工件5在高频感应线圈4和喷水环3内向下运动，直至完成工件5表面的淬火。受到气动控制的气动三爪卡盘7松开卡爪，使工件5从高频感应线圈4和喷水环3内向下做自由落体运动。
在工件5下落的过程中，与高频感应线圈4同轴布置的通孔，及与通孔连通的导向套16对对工件5在下落过程中的运动进行导向。工件5在进入到通孔内受到了导向套16内壁对其的引导，使工件5沿着导向套16内壁向下运动，并且工件5在运动出导向套16后，工件5在惯性和自重的作用下，仍会沿导向套16的轴线向下运动，直至落入到冷却水槽15中的工件容纳盒14中。工件5在落入冷却水槽16中，会受到冷却水槽16中冷却液对其产生的运动阻力，对工件5的下落产生了一个缓冲作用，防止工件5的表面受到外力而损伤，保证了表面质量。
当一个工件完成后，旋转传动结构会带动转盘6转动，气动三爪卡盘7会带动下一个工件进行淬火，循环上述的运动过程。当工件容纳盒14中收集到足够多的工件时，技术人员可以提走工件容纳盒14，盒壁上的小孔使盒中的冷却液流出，减少了提走工件容纳盒时受到的阻力。
在其他实施例中，落料通道还可以设置为其他形式，例如将落料通道设置为防水箱底面的敞口结构，经过淬火的工件直接通过敞口掉落到冷却水槽中，防水箱的箱壁能够对淬火时产生的飞溅的冷却液进行围挡。
在其他实施例中，筒体还可以设置为其他形式，例如将筒体与防水盒一体成型，能够直接对工件下落产生导向作用。
在其他实施例中，落料通道还可以设置为其他形式，例如将滑道设为截面为半环形的半筒体，工件在下落过程中会与滑道壁接触，保证了工件不会侧翻。
在其他实施例中，落料通道还可以设置为其他形式，例如滑道不再与通孔同轴布置，滑道的轴线与通孔的轴线平行但偏置能够使工件进入到滑道内受到一个阻力，减缓下落的速度，也保证了工件在下落时不会倾翻。
在其他实施例中，落料通道还可以设置为其他形式，例如滑道不再沿竖直方向向下延伸，而是斜向延伸，使工件在进入到导向结构内与内壁接触，工件会在滑道内斜向下运动，运动受到了斜向的阻力，减缓了速度，防止工件在下落的过程中倾翻。
在其他实施例中，防水箱还可以设置为其他形式，例如防水箱设置为顶角朝下的锥形壳体，能够对工件进入到落料通道起到引导作用。
在其他实施例中，筒体还可以设置为其他形式，例如直接将筒体伸入到冷却水槽中，但筒体出口要与冷却水槽的底部留有一定空间用于堆积工件。
在其他实施例中，弯折板可以仅使用一个。
在其他实施例中，喷水环还可以设置为其他形式，例如将喷水环设置在防水箱的内部，不设置在防水箱的上部，能够更好地对飞溅的冷却液进行围挡。
Claims (7)
1.高频淬火装置，包括淬火模块，其特征在于：淬火模块包括喷水装置，所述高频淬火装置包括设置在喷水装置处用于防止喷出的冷却液飞溅的围挡，围挡上设有供工件下落的落料通道，所述落料通道的下方设有用于盛放冷却液的冷却水槽，所述围挡为具有长方体内腔的防水箱，所述落料通道为上下两端设有开口的筒体，所述筒体沿竖直方向布置，所述筒体包括设置在顶部的外凸缘，所述防水箱的底部设有通孔，所述外凸缘与防水箱的底部挡止配合以实现筒体插设在所述通孔中，筒体向下伸出于防水箱，围挡的内腔能够承接由经过淬火模块完成的淬硬工件，并且淬硬工件能够在自重的作用下通过落料通道下落到冷却水槽内。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述筒体向下延伸布置并伸入冷却水槽的冷却液内。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述防水箱的底部设有连接件以实现与所述装置固定连接。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述连接件为U形弯折板，所述防水箱卡设在弯折板的U形结构内，弯折板的一端设有与所述装置的连接部。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述弯折板平行设置有两个。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的装置，其特征在于：所述喷水装置为内侧设有多处喷水孔的喷水环。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述喷水环设置在防水箱的上方。
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