CN112091160B

CN112091160B - 一种汽车半轴锻造加热装置

Info

Publication number: CN112091160B
Application number: CN202010850522.6A
Authority: CN
Inventors: 李劲松; 郭谋; 易德成; 范文豪
Original assignee: Hainan University
Current assignee: Hainan University
Priority date: 2020-08-21
Filing date: 2020-08-21
Publication date: 2022-04-22
Anticipated expiration: 2040-08-21
Also published as: CN112091160A

Abstract

本发明公开了一种汽车半轴锻造加热装置，包括若干个中频感应加热炉和运输机构以及滑动安装在运输机构上的夹持机构，夹持机构的夹爪通过驱动机构控制，用于夹持固定半轴，且夹持机构可在运输机构上滑动，并通过第一限位触发机构和第二限位触发机构的作用，使得夹持机构能自动识别空闲加热插孔的位置，并停留将半轴插入进行加热，实现智能上料的功能，另外，中频感应加热炉内安装有温度温度传感器，在温度到预设值时，滑动夹持机构，带动第二限位触发机构替代第一限位触发机构的工位，截留第二滑轨，并驱动夹持机构滑动至第二滑轨上，同时带动触发块的活动部进入第二导轨内部，保证该第二导轨不会被截留，实现智能下料功能。

Description

一种汽车半轴锻造加热装置

技术领域

本发明涉及汽车半轴加工技术领域，具体为一种汽车半轴锻造加热装置。

背景技术

半轴也叫驱动桥，驱动桥是位于传动系末端能改变来自变速器的转速和转矩，并将它们传递给驱动轮的机构，驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳等组成，转向驱动桥还有等速万向；

在汽车半轴锻造生产过程中，对汽车半轴的锻前加热采用透热中频炉，现有技术中，通过人工将半轴插入中频炉中进行加热，凭工人的经验来目测汽车半轴的火色将加热后的半轴抽出，费时费力，且一台透热炉同时加热几件工件，人工操作时动作反应慢，经常存在欠烧或过烧现象，严重影响了产品锻造质量，严重过烧还会造成废品，工作效率低下，所以急需一种汽车半轴锻造加热装置来解决上述问题。

发明内容

本发明提供一种能智能上料和退料的汽车半轴锻造加热装置，可以有效解决上述背景技术中提出人工上料和退料，费时费力，工作效率低，且容易发生欠烧或过烧现象的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种汽车半轴锻造加热装置，包括：

若干个中频感应加热炉，单个中频感应加热炉一面开设有若干个加热插孔；

运输机构，包括安装在加热插孔轴线方向第一滑轨，与第一滑轨垂直安装的环形滑轨，所述环形滑轨上滑动安装有若干个第二滑轨，第二滑轨沿环形滑轨滑动与第一滑轨端部拼接；

夹持机构，包括至少两个夹爪，且夹爪底端安装有第一电动滑块，第一电动滑块与第二滑轨滑动连接，夹爪开口方向与加热插孔轴线方向垂直，所述夹爪一侧安装有驱动机构，该驱动机构用于控制夹爪开口大小；

第二滑轨靠近第一滑轨一端安装有触发块，该触发块包括固定部和位于固定部中间的活动部；

其中，夹持机构包括两种工作状态；

其一，为上料状态：

夹爪夹持半轴，第一滑轨远离加热插孔一端滑动安装有第一限位触发机构，第一限位触发机构与触发块的固定部接触，截留第二滑轨，第二滑轨与第一滑轨端部拼接，第一电动滑块沿第二滑轨滑动至第一滑轨上，夹爪夹持的半轴插入加热插孔中；

第一电动滑块靠近第一限位触发机构处安装有推动块，随第一电动滑块滑动，推动块推动第一限位触发机构移动，第一电动滑块远离第一限位触发机构一端安装有第二限位触发机构，且第二限位触发机构与触发块的活动部对应，随第一电动滑块滑动，第二限位触发机构端部滑动至与第一导轨端部齐平；

其二，为下料状态：

各个所述加热插孔内部均安装有温度传感器，所述温度传感器与第一电动滑块电连，当温度传感器到预设值时，启动第一电动滑块，带动第二限位触发机构替代第一限位触发机构的工位，第二限位触发机构与触发块的活动部接触，截留第二滑轨，第一电动滑块沿第一滑轨滑至第二滑轨上，并带动活动部滑动至第二滑轨内部，固定部中间形成空位。

具体的，所述第一滑轨的长度大于半轴的长度。

具体的，所述夹爪内部安装有压力触发机构，压力触发机构包括托板，所述托板底端安装有弹簧，弹簧另一端与夹爪内壁相连，所述托板与夹爪内壁相对一面均安装有第一触发按钮，第一触发按钮与驱动机构电连接，两个第一触发按钮接触时，启动驱动机构，控制夹爪开口缩小。

具体的，所述夹爪包括固定底板和活动压板，活动压板插接在固定底板上；

驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机输出轴安装有主动齿轮，活动压板插入固定底板一端安装有齿条，齿条与主动齿轮啮合连接，驱动电机驱动主动齿轮转动，带动齿条上下移动，从而拉动活动压板上下移动；

所述固定底板侧边与齿条平行安装有多个引导柱，所述活动压板插入固定底板一端开设有插孔，插孔套接在引导柱上，活动压板沿着引导柱上下移动。

具体的，第二滑轨靠近触发块活动部处开设有凹槽，活动部插入凹槽内部，且活动部插入端通过连接弹簧与凹槽内壁相连，第二滑轨顶面中心开设有长槽，长槽内部安装有推杆，推杆一端与活动部相连，另一端与靠近第一滑轨的第一电动滑块接触，随第一电动滑块的滑动，带动推杆沿着长槽移动，并带动活动部压缩弹簧进入凹槽内部。

具体的，所述环形滑轨一端安装有上料机构，上料机构包括储料箱；

储料箱内部安装有斜板，半轴放置在所述斜板上，储料箱靠近斜板低端一侧开设有出料口；

储料箱一侧设有引导台，储料箱和引导台之间安装有升降台，所述升降台最低端与出料口底部平齐，升降台最高端与引导台平齐；

半轴穿过出料口移动至升降台上，并通过升降台上升至引导台上。

具体的，引导台顶面为斜面，所述夹爪位于斜面低处，且夹爪开口朝向引导台，半轴通过斜面滑动至夹爪内部。

具体的，所述第一导轨远离上料机构一侧开设有滑槽；

第一限位触发机构包括滑块，滑块与滑槽滑动连接，所述滑块靠近第二滑轨一端安装有第一触发杆，且滑块远离第二滑轨一端安装有复位弹性条，复位弹性条另一端与滑槽侧壁相连，滑块沿滑槽滑动压缩复位弹性条，其中，复位弹性条自然状态下，触发杆伸出第一滑轨端部，与触发块接触；

且复位弹性条恢复的时间T<S/V₁+L/V₂；

其中，S为第一滑轨的长度，V₁为第二滑轨在第一滑轨上滑动的速度，L为第二滑轨的宽度，V₂为第二滑轨在环形滑轨上滑动的速度。

第二限位触发机构包括L形连接杆，L形连接杆一端与第一电动滑块相连，另一端安装有第二触发杆，第二触发杆与第一触发杆处于同一水平面上；

其中，所述触发杆和触发块均为一种磁性构件。

具体的，所述滑块靠近中频感应加热炉一端安装有第二触发按钮；

滑槽靠近中频感应加热位置处滑动安装有承接按钮，第二触发按钮与第一电动滑块电连，第二触发按钮与承接按钮接触时，第一电动滑块停止。

具体的，所述第二滑轨底端安装有第二电动滑块，第二电动滑块与环形滑轨滑动连接，且第二电动滑块与触发块和第二触发按钮电连，触发块与触发杆接触时，第二电动滑块停止，并在第二触发按钮与承接按钮接触时，第二电动滑块启动。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、本发明中，用若干个开设多个加热插孔的中频感应加热炉作为加热设备，并在中频感应加热炉一侧安装有运输机构和夹持机构，夹持机构的夹爪通过驱动机构控制，用于夹持固定半轴，且夹持机构可在运输机构上滑动，其中，运输机构中的第一滑轨分别与多个中频感应加热炉的各个加热插孔对应，第一滑轨端部安装有第一限位触发机构，与第二滑轨的触发块接触，可将夹持机构截留，同时将第二滑轨与截留处的第一滑轨拼接，便于夹持机构滑动至该第一滑轨上，并将半轴插入对应加热插孔内部进行加热工作，且通过推动块的作用，可随着夹持机构的滑动，推动第一限位触发机构滑动，远离其工作位，便于下一个夹持机构通过该第一滑轨的位置，并停留至下一个第一限位触发机构处于工作位的第一滑轨处，使得夹持机构能自动识别空闲加热插孔的位置，并停留将半轴插入进行加热，实现智能上料的功能，无需人工寻找，提高工作效率；

另外，中频感应加热炉内安装有温度温度传感器，用于识别工作温度，并在温度到预设值时，滑动夹持机构，带动第二限位触发机构替代第一限位触发机构的工位，截留第二滑轨，并驱动夹持机构滑动至第二滑轨上，其中，夹持机构滑动至第二滑轨上时，带动触发块的活动部进入第二导轨内部，保证该第二导轨不会被截留，实现智能下料功能。

2、本发明中，夹爪内部安装有压力触发机构，当夹爪内部放置有半轴时，半轴可挤压托板，使得两个第一触发按钮接触，并启动驱动机构，使得夹爪自动夹持半轴，无需人工启动，节约时间，提高工作效率。

3、本发明中，环形滑轨一端安装有上料机构，通过在低处的储料箱内部放置多个半轴，通过升降台可将位于出料口的半轴进行运输到引导台时，并随着引导台移动至夹爪内部，实现自动上料的功能，无需人工搬运，节约人力，且远离加热区，提高工作舒适度。

4、本发明中，第一限位触发机构的滑块一端安装有复位弹性条，可保证第一限位触发机构在第二导轨滑出后自动复位，用于捕获下一个上料的第二导轨，使得装置可连续性的工作；

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1是本发明加热装置的结构示意图；

图2是本发明运输机构的结构示意图；

图3是本发明夹持机构与第二滑轨组装的结构示意图；

图4是本发明夹持机构的结构示意图；

图5是本发明压力触发机构的结构示意图；

图6是本发明上料状态一的结构示意图；

图7是本发明上料状态二的结构示意图；

图8是本发明第一滑轨的结构示意图；

图9是本发明下料截留第二滑轨的结构示意图；

图10是本发明第二滑轨的结构示意图；

图11是本发明触发块的结构示意图；

图12是本发明上料机构的结构示意图；

图中标号：1、中频感应加热炉；2、加热插孔；3、温度传感器；

4、运输机构；401、第一滑轨；402、环形滑轨；403、第二滑轨；404、第二电动滑块；

5、触发块；501、固定部；502、活动部；

6、滑槽；

7、第一限位触发机构；701、滑块；702、第一触发杆；

8、复位弹性条；9、第二触发按钮；10、承接按钮；

11、夹持机构；1101、夹爪；1102、第一电动滑块；1103、推动块；1104、固定底板；1105、插孔；1106、活动压板；1107、齿条；1108、引导柱；

12、驱动机构；1201、驱动电机；1202、主动齿轮；

13、第二限位触发机构；1301、L形连接杆；1302、第二触发杆；

14、凹槽；15、连接弹簧；16、长槽；17、推杆；

18、压力触发机构；1801、托板；1802、弹簧；1803、第一触发按钮；

19、上料机构；1901、储料箱；1902、斜板；1903、出料口；1904、引导台；1905、升降台。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：如图1所示，一种汽车半轴锻造加热装置，包括：

若干个中频感应加热炉1，其中，中频感应加热炉1是一种将工频50HZ交流电转变为中频(300HZ以上至20K HZ)的电源装置，把三相工频交流电，整流后变成直流电，再把直流电变为可调节的中频电流，供给由电容和感应线圈里流过的中频交变电流，在感应圈中产生高密度的磁力线，并切割感应圈里盛放的金属材料，在金属材料中产生很大的涡流，涡流使得金属自身的自由电子在有电阻的金属体里流动要产生热量，实现加热的功能；

本实施例中，单个中频感应加热炉1一面开设有若干个加热插孔2，即每个加热插孔2内部均安装有可加热的感应线圈，半轴可插入任何一个加热插孔2内部进行加热工作；

如图2所示，运输机构4，包括安装在加热插孔2轴线方向第一滑轨401，即每个加热插孔2一侧都对应一个第一导轨，其中，第一滑轨401的长度大于半轴的长度，便于半轴完全处于第一导轨上，与第一滑轨401垂直安装的环形滑轨402，环形滑轨402上滑动安装有若干个第二滑轨403，第二导轨可沿着环形滑轨402移动，并移动至合适的第第一导轨一侧，第二滑轨403沿环形滑轨滑动402与第一滑轨401端部拼接；

如图3-4所示，夹持机构11，包括至少两个夹爪1101，且夹爪1101底端安装有第一电动滑块1102，第一电动滑块1102与第二滑轨403滑动连接，且夹爪1101开口方向与加热插孔2轴线方向垂直，夹爪1101夹持半轴后，可通过第二滑轨403移动至和合适的第一导轨拼接，并沿着第二导轨和第一导轨滑动，夹爪1101一侧安装有驱动机构12，该驱动机构12用于控制夹爪1101开口大小；

本实施例中，一个第二滑轨403上安装有两个夹爪1101，夹爪1101内部安装有压力触发机构18，如图5所示，压力触发机构18包括托板1801，托板1801底端安装有弹簧1802，弹簧1802另一端与夹爪1101内壁相连，托板1801与夹爪1101内壁相对一面均安装有第一触发按钮1803，第一触发按钮1803与驱动机构12电连接，将半轴放置到两个夹爪1101内部时，通过半轴的重力，使得托板1801下移，并压缩弹簧1802，使得两个第一触发按钮1803接触，从而启动驱动机构12，控制夹爪1101开口缩小，对半轴进行夹持；

如图3-4所示，夹爪1101包括固定底板1104和活动压板1106，活动压板1106插接在固定底板1104上；

驱动机构12包括驱动电机1201，驱动电机1201输出轴安装有主动齿轮1202，活动压板1106插入固定底板1104一端安装有齿条1107，齿条1107与主动齿轮1202啮合连接，两个第一触发按钮1803接触时，启动驱动电机1201，驱动电机1201驱动主动齿轮1202转动，带动齿条1107上下移动，从而拉动活动压板1106上下移动，且固定底板1104侧边与齿条1107平行安装有多个引导柱1108，活动压板1106插入固定底板1104一端开设有插孔1105，插孔1105套接在引导柱1108上，活动压板1106沿着引导柱1108上下移动，使其移动更加稳定。

其中，夹持机构11包括两种工作状态；

其一，为上料状态：

如图6-7所示，半轴放置与夹爪1101内部，通过半轴的重力，启动驱动电机1201夹持半轴，其中，第二滑轨403底端安装有第二电动滑块404，第二电动滑块404与环形滑轨402滑动连接，且第二电动滑块404与触发块5和第二触发按钮9电连，触发块5与触发杆接触时，第二电动滑块404停止，并在第二触发按钮9与承接按钮10接触时，第二电动滑块404启动，第一滑轨401远离加热插孔2一端滑动安装有第一限位触发机构7，第一限位触发机构7与触发块5的固定部501接触，第二电动滑块404停止，截留第二滑轨403，第二滑轨403与第一滑轨401端部拼接，第一电动滑块1102沿第二滑轨403滑动至第一滑轨401上，夹爪1101夹持的半轴插入加热插孔2中，第一电动滑块1102靠近第一限位触发机构7处安装有推动块1103，随第一电动滑块1102滑动，推动块1103推动第一限位触发机构7移动，第一电动滑块1102远离第一限位触发机构7一端安装有第二限位触发机构13，且第二限位触发机构13与触发块5的活动部502对应，随第一电动滑块1102滑动，第二限位触发机构13端部滑动至与第一导轨端部齐平，其中，如图4所示，第二限位触发机构13包括L形连接杆1301，L形连接杆1301一端与第一电动滑块1102相连，另一端安装有第二触发杆1302，第二触发杆1302与第一触发杆702处于同一水平面上；

其中，如图8所示，第一导轨远离上料机构19一侧开设有滑槽6，第一限位触发机构7包括滑块701，滑块701与滑槽6滑动连接，滑块701靠近第二滑轨403一端安装有第一触发杆702，滑块701靠近中频感应加热炉1一端安装有第二触发按钮9，滑槽6靠近中频感应加热位置处滑动安装有承接按钮10，第二触发按钮9与第一电动滑块1102电连，第二触发按钮9与承接按钮10接触时，第一电动滑块1102停止，可通过调节承接按钮10的位置，控制第一电动滑块1102滑动的距离，从而控制半轴插入加热插孔2内部的深度。

待全部上料完成后，等待加热；

其二，为下料状态：

如图1和9所示，各个加热插孔2内部均安装有温度传感器3，温度传感器3与第一电动滑块1102电连，当温度传感器3到预设值时，启动第一电动滑块1102，带动第二限位触发机构13替代第一限位触发机构7的工位，第二滑轨403沿着环形滑轨402滑动，第二限位触发机构13与第二滑轨403一端的触发块5的活动部502接触，截留第二滑轨403，并启动第一电动滑块1102，第一电动滑块1102沿第一滑轨401滑至第二滑轨403上，如图10-11所示，第二滑轨403靠近触发块5活动部502处开设有凹槽14，活动部502插入凹槽14内部，且活动部502插入端通过连接弹簧15与凹槽14内壁相连，第二滑轨403顶面中心开设有长槽16，长槽16内部安装有推杆17，推杆17一端与活动部502相连，另一端与靠近第一滑轨401的第一电动滑块1102接触，随第一电动滑块1102的滑动，带动推杆17沿着长槽16移动，并带动活动部502压缩弹簧1802进入凹槽14内部，固定部501中间形成空位，并保证下料的第二滑轨403不被下一个第二限位触发机构13截留；

如图8所示，滑块701远离第二滑轨403一端安装有复位弹性条8，复位弹性条8另一端与滑槽6侧壁相连，滑块701沿滑槽6滑动压缩复位弹性条8，其中，复位弹性条8自然状态下，触发杆伸出第一滑轨401端部，与触发块5接触；

且复位弹性条8恢复的时间T<S/V1+L/V2；

其中，S为第一滑轨401的长度，V1为第二滑轨403在第一滑轨401上滑动的速度，L为第二滑轨的宽度，V2为第二滑轨403在环形滑轨402上滑动的速度；

保证下料过后，滑块701可自动复位，截留下一个用于上料的第二滑轨403；

其中，滑块701与复位弹性条8组合可通过电动驱动滑块701进行替代，并设置电动驱动滑块701的驱动时间为T，保证在第二滑轨403滑出该第一滑轨401后启动电动驱动滑块701，使其复位。

其中，第一触发杆702、第二触发杆1302和触发块5均为一种磁性构件，保证稳定的接触，避免碰撞弹开，影响触发工作。

并在单个下料后，通过上料的第二滑轨403移动至空闲的加热插孔2处，进行上料。

本实施环形滑轨402一端安装有上料机构19，上料机构19包括储料箱1901；

储料箱1901内部安装有斜板1902，半轴放置在斜板1902上，储料箱1901靠近斜板1902低端一侧开设有出料口1903；

如图12所示，储料箱1901一侧设有引导台1904，储料箱1901和引导台1904之间安装有升降台1905，升降台1905最低端与出料口1903底部平齐，升降台1905最高端与引导台1904平齐；

单个半轴穿过出料口1903移动至升降台1905上，并通过升降台1905上升至引导台1904上；

其中，引导台1904顶面为斜面，夹爪1101位于斜面低处，且夹爪1101开口朝向引导台1904，半轴通过斜面滑动至夹爪1101内部，进行夹持运输工作，无需人工搬运半轴至夹爪1101上，且将加热区与上料区隔离，提高工作环境的舒适度。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种汽车半轴锻造加热装置，其特征在于，包括：

若干个中频感应加热炉，各个所述中频感应加热炉一面开设有若干个加热插孔；

其中，夹持机构包括两种工作状态；

其一，为上料状态：

其二，为下料状态：

2.根据权利要求1所述的一种汽车半轴锻造加热装置，其特征在于：所述第一滑轨的长度大于半轴的长度。

3.根据权利要求1所述的一种汽车半轴锻造加热装置，其特征在于：所述夹爪内部安装有压力触发机构，压力触发机构包括托板，所述托板底端安装有弹簧，弹簧另一端与夹爪内壁相连，所述托板与夹爪内壁相对一面均安装有第一触发按钮，第一触发按钮与驱动机构电连接，两个第一触发按钮接触时，启动驱动机构，控制夹爪开口缩小。

4.根据权利要求3所述的一种汽车半轴锻造加热装置，其特征在于：所述夹爪包括固定底板和活动压板，活动压板插接在固定底板上；

5.根据权利要求1所述的一种汽车半轴锻造加热装置，其特征在于：第二滑轨靠近触发块活动部处开设有凹槽，活动部插入凹槽内部，且活动部插入端通过连接弹簧与凹槽内壁相连，第二滑轨顶面中心开设有长槽，长槽内部安装有推杆，推杆一端与活动部相连，另一端与靠近第一滑轨的第一电动滑块接触，随第一电动滑块的滑动，带动推杆沿着长槽移动，并带动活动部压缩弹簧进入凹槽内部。

6.根据权利要求1所述的一种汽车半轴锻造加热装置，其特征在于：所述环形滑轨一端安装有上料机构，上料机构包括储料箱；

7.根据权利要求6所述的一种汽车半轴锻造加热装置，其特征在于：引导台顶面为斜面，所述夹爪位于斜面低处，且夹爪开口朝向引导台，半轴通过斜面滑动至夹爪内部。

8.根据权利要求1所述的一种汽车半轴锻造加热装置，其特征在于：所述第一导轨远离上料机构一侧开设有滑槽；

且复位弹性条恢复的时间T<S/V₁+L/V₂；

其中，S为第一滑轨的长度，V₁为第二滑轨在第一滑轨上滑动的速度，L为第二滑轨的宽度，V₂为第二滑轨在环形滑轨上滑动的速度；

其中，所述触发杆和触发块均为一种磁性构件。

9.根据权利要求8所述的一种汽车半轴锻造加热装置，其特征在于：所述滑块靠近中频感应加热炉一端安装有第二触发按钮；

10.根据权利要求9所述的一种汽车半轴锻造加热装置，其特征在于：所述第二滑轨底端安装有第二电动滑块，第二电动滑块与环形滑轨滑动连接，且第二电动滑块与触发块和第二触发按钮电连，触发块与触发杆接触时，第二电动滑块停止，并在第二触发按钮与承接按钮接触时，第二电动滑块启动。