CN109161674A - 一种端联器的四工位式感应淬火机构及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种端联器的的四工位式感应淬火机构及方法，属于钢制件感应淬火热处理技术领域，能够提高批量性端联器连续感应淬火生产效率和质量。该机构和方法采用圆形转盘结构形式，工作转盘上部安装有上料位(下料位)、工件姿态检测位、淬火加热位、喷水冷却位四个工位，整个转盘机构在底部精密凸轮分割器的驱动下实现精准分度，完成端联器感应淬火上料(下料)、姿态检测、加热、冷却一系列热处理工序。端联器在加热时定位精确，各个端联器感应淬火质量一致；提高批量性端联器连续感应淬火生产效率，保证感应淬火质量。

Description

一种端联器的四工位式感应淬火机构及方法
技术领域
本发明属于钢制件感应淬火热处理技术领域，涉及一种适用于端联器感应淬火方法及装置。
背景技术
端联器是履带式车辆行走部分的关键零部件之一，它装配于履带板端部，通过与车辆主动轮上的配合件相互摩擦以带动车辆整体行进。因端联器摩擦面长期受到摩擦作用，容易磨损失效，一般采用表面感应淬火对端联器接触摩擦部位进行局部强化。以往端联器感应淬火过程是操作工人拿取端联器放置于感应淬火工位，靠工人检查端联器放置状态，如淬火面是否对应感应器，淬火面与感应器间隙是否在工艺公差范围内等，各项数据均符合要求后进行感应加热，当感应加热完成后再由工人取下端联器放入水槽中进行冷却，该过程意味着上一个端联器完成整套感应淬火工序后方可开始下一个端联器感应淬火。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是提供一种适用于端联器的四工位式感应淬火机构及方法，一种适用于端联器的四工位式感应淬火机构也称为四工位转盘式淬火机构。端联器在加热时定位精确，各个端联器感应淬火质量一致；提高批量性端联器连续感应淬火生产效率，保证感应淬火质量。
通过四工位转盘式淬火机构对端联器进行上料(下料)、姿态检测、加热、喷水冷却一系列热处理工序，淬火区域、淬火面与感应器间隙数据的一致，端联器在加热时定位精确，各个端联器感应淬火质量一致；提高批量性端联器连续感应淬火生产效率，保证感应淬火质量。
(二)主要技术方案
端联器的四工位式感应淬火方法，该方法包括如下内容：
端联器能够放在旋转转盘上，旋转转盘的圆周均布对应四个工位；旋转转盘上的端联器顺序转旋到四个工位上，进行相应工位的操作，四个工位分别为上料位、姿态检测位、淬火位、冷却位；
首先(通过机械手抓取)端联器放入上料位；然后旋转转盘根据圆形转盘分度依次旋转确定的角度，即依次进入工件姿态检测位、淬火位、喷水冷却位的确定位置后回到上料位；最后，若上料位存在端联器,则其(由机械手抓取)移开旋转转盘，在(机械手)取上一个已经完成感应淬火的端联器后，再(抓)取下一个端联器放入该上料位；
进入工件姿态检测位进行下述操作：在图像识别系统监测下，对进入该工位的端联器进行姿态识别和判断，若端联器淬火区域、高度、宽度数据得到图像识别系统认可，则旋转进入下一个工位，否则该端联器被剔出转盘；
进入淬火位进行下述操作：端联器进入该工位后，在感应器作用下，进行中频快速感应加热至淬火温度，并达到工艺规定时间后移开该工位；
进入喷水冷却位进行下述操作:当端联器离开淬火位后，喷水装置即开始对转盘上的端联器进行喷水至端联器冷却。
进一步地，端联器的四工位式感应淬火方法，其特征在于，旋转转盘为圆形。
进一步地，端联器的四工位式感应淬火方法，其特征在于，机械手抓取端联器放入和移开上料位。
进一步地，端联器的四工位式感应淬火方法，其特征在于，喷水装置，水的温度控制在20～40℃。
进一步地，端联器的四工位式感应淬火方法，其特征在于，当端联器完成感应加热并离开淬火位后即开始对端联器进行喷水冷却，喷水时间远大于加热时间。
一种端联器的四工位式感应淬火机构，其特征在于：包括圆形旋转转盘；旋转转盘的圆周均布四个工位；
上料位，也作下料位，端联器放入该工位，取下上一个已经完成感应淬火的端联器后，下一个端联器放入该工位；
姿态检测位：该工位配有图像识别系统，在图像识别系统监测下，对进入该工位的端联器进行姿态识别和判断，若端联器淬火区域、高度、宽度数据得到图像识别系统认可，旋转进入下一个工位，否则该端联器被剔出转盘；
淬火位：该工位有感应器，端联器进入该工位后，在感应器作用下，进行中频快速感应加热至淬火温度，并达到工艺规定时间后移开该工位；
喷水冷却位：该工位配有喷水装置，当端联器离开上一工位后，喷水装置即开始对转盘上的端联器进行喷水至端联器冷却。
进一步地，一种端联器的四工位式感应淬火机构，其特征在于，机械手抓取端联器放入和移开上料位。
进一步地，一种端联器的四工位式感应淬火机构，其特征在于，圆形旋转转盘在底部凸轮分割器的驱动下实现分度旋转。
进一步地，一种端联器的四工位式感应淬火机构，其特征在于，图像识别系统，对端联器姿态的检测包括端联器是否形状尺寸一致，淬火面是否朝向感应器。
本发明的原理是：
从流程化工艺角度来说，完成端联器感应淬火需要经过上料、姿势检测、加热、冷却、下料等工艺步骤。四工位转盘式淬火机构可实现多个端联器同时上线加工，在转盘分度旋转过程中顺次完成各个工序。
该机构包括图像识别系统，对端联器姿态的检测，保证进入淬火加热工序的端联器形状尺寸(排除尺寸不符合要求的个别零件)、淬火区域、淬火面与感应器间隙数据的一致性，包括检测出(按照定位销放置的)放置朝向和结构不同的端联器，进行剔除，端联器在加热时定位精确，各个端联器感应淬火质量一致。
其中，A、B、C、D、E代表进入转盘淬火机构的第一个、第二个、第三个、第四个、第五个端联器工件，这些工件在转盘精准自动化分度旋转过程中分别顺次通过上料位、姿态检测位、加热位、冷却位、下料位，相继完成整套感应淬火工序。
(三)本发明的有益效果
本发明所述的一种适用于端联器感应淬火的四工位转盘式机构，采用四个工位，可同时保证多个端联器连续上线并依次进行上料(下料)、姿态检测、加热、冷却一系列热处理工序，在图像识别、转盘旋转分度、喷水冷却等精准、自动化技术保证下，避免了人为干扰因素，实现了端联器感应淬火操作的可靠性，可有效保证端联器感应淬火质量。
采用该工作机构，提高了批量端联器连续感应淬火生产效率，可满足批量端联器感应淬火连续生产节拍，节省下一个工件等待上一个工件完成工序动作的时间。
1、提高端联器感应淬火质量一致性和可靠性。基于图像识别系统对端联器姿态的检测判断，可保证进入淬火加热工序的端联器形状尺寸、淬火区域、淬火面与感应器间隙等数据的一致性，实现端联器在加热时定位精确，从而可提高端联器感应淬火质量一致性和可靠性。
2、自动化程度高。该淬火机构中转盘通过凸轮分割器进行精准分度，端联器姿态通过图像识别系统自动检测，感应器加热和喷水冷却均通过计算机程序控制实现自动启闭，避免了传统生产方式中人为干扰因素。
3、实现批量性端联器感应淬火连续生产。与传统的生产方式相比，四工位转盘式淬火机构能够满足多个端联器同时在线、依次完成各工序生产，节省了下一个工件等待上一个工件完成全部加工工序的时间。
附图说明
本发明共有2幅附图
图1为端联器的四工位式感应淬火方法原理图(四工位转盘式淬火机构)
图2工艺流程示意图。
具体实施方式
参照附图对本发明进行详细描述。
本发明的端联器的四工位式感应淬火方法，包括以下内容：
该方法与现有的感应淬火方法的不同在于，将工艺步骤细分，细分步骤采用周而复始的工位实现操作；将零件的加工工艺分解为四个环节，不仅设置感应淬火位，增加了上料位或下料位，还增加了姿态检测位。上料或下料合并为一个环节，便于流程化操作；增加姿态检测位，将检查端联器放置状态和感应淬火这一个工艺操作，改为两个步骤和两个工位进行，提高了工艺精度，并且四个工位圆周均布，零件放在一个转盘上进行旋转，零件不进行移动；保证各个工位、各端联器之间的精度一致。提高了工艺精度，保证了产品的一致性。
如图1所示，旋转转盘上的端联器顺序转旋到四个工位上，进行相应工位的操作，四个工位分别为上料位、姿态检测位、淬火位、冷却位；
上料位工位，也作下料位，首先通过机械手抓取端联器放入该工位，随圆形转盘分度旋转完成感应淬火，最后经喷水冷却后回到该工位由机械手抓取移开圆形转盘。在机械手取下上一个已经完成感应淬火的端联器后，再抓取下一个端联器放入该工位，开始下一个端联器感应淬火热处理循环。
机械手将端联器将淬火面朝外放置在上料位工位上。
上料位工位具有定位销，机械手将端联器确定位置的孔插入到定位销内，实现各个端联器的一致性定位。
工件姿态检测位：该工位配有图像识别系统，在图像识别系统监测下，对进入该工位的端联器进行姿态识别和判断，若端联器淬火区域、高度、宽度等数据得到图像识别系统认可，可顺利旋转进入下道工序，否则该端联器被剔出转盘。
淬火位，其特征在于：在该工位对应的感应器作用下，端联器进入该工位后进行中频快速感应加热至淬火温度，并达到工艺规定时间后移开该工位。
喷水冷却位，其特征在于：该工位配有喷水装置，当端联器离开上一工位后，喷水装置即开始对转盘上的端联器进行喷水至端联器冷却。
如图2所示，为本发明中四工位转盘式淬火机构。该机构包括圆形转盘结构，圆形转盘上部用于端联器感应淬火的四个工位，包括有上料位(下料位)、工件姿态检测位、淬火加热位、喷水冷却位四个工位，在转盘旋转过程中，端联器通过四个工位顺次完成感应淬火全部工序。
整个转盘机构在底部精密凸轮分割器的驱动下实现精准分度，完成端联器感应淬火上料(下料)、姿态检测、加热、冷却一系列热处理工序。
四个工位分别为上料位(下料位)、姿态检测位、淬火位、冷却位。
上料位(下料位)，端联器在该工位通过机械手抓取方式进入圆形转盘。
姿态检测位，端联器在检测位时，由图像识别系统对其姿态进行检测和判断，姿态数据符合工艺要求后方可进入感应加热工序，否则被剔出圆形转盘。
淬火位，在一定的电压、电流及感应器输出频率下(视端联器感应淬火硬度和淬硬层深而定)，端联器在该工位进行感应加热。
冷却位，该工位配有喷水装置，水的温度控制在20～40℃，当端联器完成感应加热并离开淬火位后即开始对端联器进行喷水冷却，由于喷水时间远大于加热时间，故端联器在喷水冷却区进行冷却。
在转盘分度旋转过程中顺次完成各感应淬火工序，当完成全部淬火工序后，再由机械手抓取从该工位下线。
进一步地，图像识别系统，对端联器姿态的检测包括端联器是否形状尺寸一致，淬火面是否朝向感应器。
图1中A、B、C、D、E分别代表进入四工位转盘式淬火机构的第一个、第二个、第三个、第四个、第五个端联器，每个工件在转盘分度旋转过程中顺次通过上料位、姿态检测位、淬火位、冷却位、下料位，相继完成感应淬火工序。随着前面的工件下线，后续工件依次上线并完成感应淬火循环。

Claims (9)

1.端联器的四工位式感应淬火方法，其特征在于，该方法包括如下内容：端联器能够放在旋转转盘上，
旋转转盘的圆周均布对应四个工位；
旋转转盘上的端联器顺序转旋到四个工位上，进行相应工位的操作，四个工位分别为上料位、姿态检测位、淬火位、冷却位；
首先端联器放入上料位；然后旋转转盘根据圆形转盘分度依次旋转确定的角度，即依次进入工件姿态检测位、淬火位、喷水冷却位的确定位置后回到上料位；最后，若上料位存在端联器,则其移开旋转转盘，在取上一个已经完成感应淬火的端联器后，再取下一个端联器放入该上料位；
进入工件姿态检测位进行下述操作：在图像识别系统监测下，对进入该工位的端联器进行姿态识别和判断，若端联器淬火区域、高度、宽度数据得到图像识别系统认可，则旋转进入下一个工位，否则该端联器被剔出转盘；
进入淬火位进行下述操作：端联器进入该工位后，在感应器作用下，进行中频快速感应加热至淬火温度，并达到工艺规定时间后移开该工位；
进入喷水冷却位进行下述操作:当端联器离开淬火位后，喷水装置即开始对转盘上的端联器进行喷水至端联器冷却。
2.根据权利要求1所述的端联器的四工位式感应淬火方法，其特征在于，旋转转盘为圆形。
3.根据权利要求1所述的端联器的四工位式感应淬火方法，其特征在于，机械手抓取端联器放入和移开上料位。
4.根据权利要求1所述的端联器的四工位式感应淬火方法，其特征在于，喷水装置，水的温度控制在20～40℃。
5.根据权利要求1所述的端联器的四工位式感应淬火方法，其特征在于，当端联器完成感应加热并离开淬火位后即开始对端联器进行喷水冷却，喷水时间远大于加热时间。
6.一种端联器的四工位式感应淬火机构，其特征在于：包括圆形旋转转盘；旋转转盘的圆周均布四个工位；
上料位，也作下料位，端联器放入该工位，取下上一个已经完成感应淬火的端联器后，下一个端联器放入该工位；
姿态检测位：该工位配有图像识别系统，在图像识别系统监测下，对进入该工位的端联器进行姿态识别和判断，若端联器淬火区域、高度、宽度数据得到图像识别系统认可，旋转进入下一个工位，否则该端联器被剔出转盘；
淬火位：该工位有感应器，端联器进入该工位后，在感应器作用下，进行中频快速感应加热至淬火温度，并达到工艺规定时间后移开该工位；
喷水冷却位：该工位配有喷水装置，当端联器离开上一工位后，喷水装置即开始对转盘上的端联器进行喷水至端联器冷却。
7.根据权利要求1所述的一种端联器的四工位式感应淬火机构，其特征在于，机械手抓取端联器放入和移开上料位。
8.根据权利要求1所述的一种端联器的四工位式感应淬火机构，其特征在于，圆形旋转转盘在底部凸轮分割器的驱动下实现分度旋转。
9.根据权利要求1所述的一种端联器的四工位式感应淬火机构，其特征在于，图像识别系统，对端联器姿态的检测包括端联器是否形状尺寸一致，淬火面是否朝向感应器。
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