CN112176173A - 一种电机轴加工用自动高频淬火装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机轴加工用自动高频淬火装置，涉及轴类零件热处理技术领域；为了解决人工上料的效率与安全性低问题；具体包括通过抓取支撑板固定于地面的抓取上料机构和设置于地面的淬火机构，所述淬火机构包括固定于地面的框架和直至与框架外壁的主移动组件和旋转夹持组件，所述框架的一侧外壁通过线圈支撑板固定有高频线圈，高频线圈的顶部和底部侧壁设置有冷却喷水头。本发明通过设置有抓取上料机构，当电机一启动时，可带动转臂转动，从而通过滑槽、腰型孔和限位转动块的限制作用，带动抓臂端部的气动夹爪所夹持的轴进行一定角度的旋转，完成自动上料，解决人工上料的效率低和安全性低的问题。

Description

一种电机轴加工用自动高频淬火装置

技术领域

本发明涉及轴类零件热处理技术领域，尤其涉及一种电机轴加工用自动高频淬火装置。

背景技术

电机的重要零件之一就是其转子轴，也成为电机的输出轴，其在安装之前，需要高频淬火，以提高机械性能，而采取的淬火方式一般是将轴高速旋转的通过高频线圈对其加热，随后通过冷却水对其急速冷却的方式。

经检索，中国专利公开号为CN107858498A的专利，公开了一种轴类零件高频淬火装置，包括高频淬火机、高频紫铜线圈、工件底座、工件旋转装置和水冷装置，所述高频紫铜线圈上设有一组喷水口和一组进水口，高频紫铜线圈与高频淬火机电连接，所述工件底座设有轴承安装槽，工件底座安装在高频紫铜线圈的下方，所述工件旋转装置由电动滑台、旋转底座、转轴、上下移动安装板、电机和顶部顶尖，所述旋转底座设有工件安放槽。

上述专利存在以下不足：轴在淬火时，需要加热至高温，会导致附近的零部件温度相对也较高，而上述专利还需采用人工进行上料，一方面效率较低，另一方面安全性较差。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种电机轴加工用自动高频淬火装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种电机轴加工用自动高频淬火装置，包括通过抓取支撑板固定于地面的抓取上料机构和设置于地面的淬火机构，所述淬火机构包括固定于地面的框架和直至与框架外壁的主移动组件和旋转夹持组件，所述框架的一侧外壁通过线圈支撑板固定有高频线圈，高频线圈的顶部和底部侧壁设置有冷却喷水头，所述抓取上料机构包括壳体、气动夹爪和抓臂，所述壳体的一侧内壁通过螺栓固定有固定盘，固定盘的内壁开设有滑槽，壳体的内壁通过转轴一转动连接有转臂，转臂的内壁开设有腰型孔，滑槽与腰型孔的内壁分别滚动连接有滚轮一和滚轮二，滚轮一与滚轮二的内壁转动连接有轴二，轴二的另一侧外壁转动连接于抓臂的内壁，气动夹爪通过螺栓固定于抓臂的端部外壁，抓臂的外壁滑动连接有限位转动块，限位转动块转动连接于固定盘的一侧外壁。

优选地：所述主移动组件包括滑轨和丝杆，所述滑轨的截面为“凸”型，两个所述滑轨通过螺栓固定于框架的外壁上，滑轨的外壁滑动连接有滑块一和滑块二，两个所述丝杆转动连接于框架的内壁上，框架的顶部外壁通过螺栓固定有电机三，电机三的输出轴通过联轴器连接于其中一个所述丝杆的外壁上，所述丝杆的外壁均通过螺纹连接于滑块一和滑块二的内壁上。

进一步地：两个所述丝杆通过两个齿轮的啮合作用建立传动配合，两个所述丝杆的螺纹旋向相反。

在前述方案的基础上：所述旋转夹持组件包括电机四和三爪卡盘，滑块二通过螺栓固定于滑块一的顶部外壁上，所述电机四的输出轴贯穿于滑块一并通过法兰连接于三爪卡盘的顶部外壁上。

在前述方案中更佳的方案是：还包括设置于地面的排料机构，所述排料机构包括通过支腿固定于地面的容纳箱、固定于地面的滑杆一、限位导向板和电机二，所述容纳箱的一侧外壁开设有出料口，出料口的外壁焊接有出料槽，所述滑杆一的外壁滑动连接有排料板，滑杆一的顶部外壁通过螺栓固定有限位块，限位块的底部设置有弹簧，限位导向板的一侧外壁焊接有暂存限位钩，所述电机二的输出轴通过键连接有凸轮，凸轮的顶部外壁与排料板的底部外壁相互接触。

作为本发明进一步的方案：所述容纳箱的底部外壁为斜面。

同时，所述排料板的顶部外壁为斜面。

作为本发明的一种优选的：所述限位导向板的顶部外壁为斜面。

同时，所述暂存限位钩的顶部外壁为斜面。

作为本发明的一种更优的方案：所述滑块二的顶部外壁通过螺栓固定有气缸，气缸的活塞连杆顶部外壁通过螺栓固定有升降板，升降板的底部外壁固定安装有滑杆二，滑杆二滑动连接于滑块二的内壁上，所述升降板的内壁转动连接有顶针。

本发明的有益效果为：

1.该电机轴加工用自动高频淬火装置，通过设置有抓取上料机构，当电机一启动时，可带动转臂转动，从而通过滑槽、腰型孔和限位转动块的限制作用，带动抓臂端部的气动夹爪所夹持的轴进行一定角度的旋转，完成自动上料，解决人工上料的效率低和安全性低的问题，并且其在上料时，能将轴从水平状态取料，从竖直状态放料，从而配合与其相匹配使用的设备完成淬火，并且可通过滑槽的两侧非弧度处的距离的调整，完成弧度运输抓取和直线运输抓取的综合进行。

2.该电机轴加工用自动高频淬火装置，通过设置有滚轮一与滚轮二，滚轮一与滚轮二可减少腰型孔和滑槽的磨损速率，增加使用寿命。

3.该电机轴加工用自动高频淬火装置，通过设置有两个丝杆，且两个丝杆的螺纹旋向相反，另外其底部通过齿轮的啮合作用建立传动配合，使得两个丝杆旋转时，形成一个闭合的传动链，从而保证滑块一的升降较为稳定，保证淬火的稳定性。

4.该电机轴加工用自动高频淬火装置，通过设置有排料机构，电机二，凸轮配合弹簧的作用会带动排料板上下运动，当排料板的顶部外壁低于出料槽时，位于出料槽内的一根轴会滚落进排料板的顶部斜面，随后排料板上升，待其高于限位导向板时，该轴会随着限位导向板的顶部斜面滚落至暂存限位钩上，直至被暂存限位钩的钩状处限位停下，实现单根排轴的作用，方便抓取上料机构的抓取，从而实现自动排料上料的目的。

5.该电机轴加工用自动高频淬火装置，通过设置有顶针，对于细长轴淬火时，其在高速旋转时，距离三爪卡盘较远的一端会存在较大的震动，使得整根轴的回转中心不与高频线圈的轴线重合，造成加热不均匀，而本装置当三爪卡盘对轴的上端进行夹紧后，气缸启动，其带动顶针上移，顶针的尖端处顶住轴的中心孔，采用一夹一顶的方式，保证轴的高速旋转的稳定性，保证其受热较为均匀。

附图说明

图1为本发明提出的一种电机轴加工用自动高频淬火装置的整体结构示意图；

图2为本发明提出的一种电机轴加工用自动高频淬火装置的抓取上料机构结构示意图；

图3为本发明提出的一种电机轴加工用自动高频淬火装置的抓取上料机构剖视结构示意图；

图4为本发明提出的一种电机轴加工用自动高频淬火装置的排料机构结构示意图；

图5为本发明提出的一种电机轴加工用自动高频淬火装置的排料机构剖视结构示意图；

图6为本发明提出的一种电机轴加工用自动高频淬火装置的淬火机构结构示意图；

图7为本发明提出的一种电机轴加工用自动高频淬火装置的主移动组件结构示意图；

图8为本发明提出的一种电机轴加工用自动高频淬火装置的旋转夹持组件结构示意图；

图9为本发明提出的一种电机轴加工用自动高频淬火装置的滑块二及其连接件结构示意图。

图中：1-排料机构、2-抓取上料机构、3-抓取支撑板、4-淬火机构、5-壳体、6-转轴一、7-转臂、8-限位转动块、9-气动夹爪、10-抓臂、11-腰型孔、12-固定盘、13-滑槽、14-电机一、15-滚轮一、16-轴二、17-滚轮二、18-容纳箱、19-支腿、20-弹簧、21-滑杆一、22-限位导向板、23-暂存限位钩、24-排料板、25-出料槽、26-电机二、27-凸轮、28-框架、29-主移动组件、30-旋转夹持组件、31-线圈支撑板、32-高频线圈、33-滑轨、34-电机三、35-滑块一、36-丝杆、37-滑块二、38-齿轮、39-电机四、40-三爪卡盘、41-气缸、42-滑杆二、43-升降板、44-顶针。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

实施例1：

一种电机轴加工用自动高频淬火装置，如图1、2、3、6所示，包括通过抓取支撑板3固定于地面的抓取上料机构2和设置于地面的淬火机构4，所述淬火机构4包括固定于地面的框架28和直至与框架28外壁的主移动组件29和旋转夹持组件30，所述框架28的一侧外壁通过线圈支撑板31固定有高频线圈32，高频线圈32的顶部和底部侧壁设置有冷却喷水头，所述抓取上料机构2包括壳体5、气动夹爪9和抓臂10，所述壳体5的一侧内壁通过螺栓固定有固定盘12，固定盘12的内壁开设有滑槽13，壳体5的内壁通过转轴一6转动连接有转臂7，转臂7的内壁开设有腰型孔11，滑槽13与腰型孔11的内壁分别滚动连接有滚轮一15和滚轮二17，滚轮一15与滚轮二17的内壁转动连接有轴二16，轴二16的另一侧外壁转动连接于抓臂10的内壁，气动夹爪9通过螺栓固定于抓臂10的端部外壁，抓臂10的外壁滑动连接有限位转动块8，限位转动块8转动连接于固定盘12的一侧外壁。

为了解决全面淬火问题；如图6、7所示，所述主移动组件29包括滑轨33和丝杆36，所述滑轨33的截面为“凸”型，两个所述滑轨33通过螺栓固定于框架28的外壁上，滑轨33的外壁滑动连接有滑块一35和滑块二37，两个所述丝杆36转动连接于框架28的内壁上，框架28的顶部外壁通过螺栓固定有电机三34，电机三34的输出轴通过联轴器连接于其中一个所述丝杆36的外壁上，所述丝杆36的外壁均通过螺纹连接于滑块一35和滑块二37的内壁上，两个所述丝杆36通过两个齿轮38的啮合作用建立传动配合，两个所述丝杆36的螺纹旋向相反。

为了解决夹持旋转问题；如图8所示，所述旋转夹持组件30包括电机四39和三爪卡盘40，所述滑块二37通过螺栓固定于滑块一35的顶部外壁上，所述电机四39的输出轴贯穿于滑块一35并通过法兰连接于三爪卡盘40的顶部外壁上。

本实施例在使用时,由于轴为圆柱形，一般上料都采用平行滑动上料，当电机一14启动时，可带动转臂7转动，从而通过滑槽13、腰型孔11和限位转动块8的限制作用，带动抓臂10端部的气动夹爪9所夹持的轴进行一定角度的旋转，完成自动上料，并且其在上料时，能将轴从水平状态取料，从竖直状态放料，从而配合与其相匹配使用的设备完成淬火，并且可通过滑槽13的两侧非弧度处的距离的调整，完成弧度运输抓取和直线运输抓取的综合进行，并且通过滚轮一15与滚轮二17可减少零部件之间的摩擦，增加使用寿命，当轴被竖直抓取至三爪卡盘40位置时，启动三爪卡盘40将轴夹紧，随后启动电机四39带动轴进行旋转，并将高频线圈32通电，启动电机三34，电机三34带动丝杆36旋转，从而通过滑块一35带动轴完成升降，在其经过高频线圈32位置时，高频线圈32可利用电磁效应对轴进行加热，随后冷却喷水头喷水冷却，完成淬火，由于高频线圈32对轴进行加热时，其与轴的距离与其加热效率成反比，当轴高速旋转时，若滑块一35的移动存在偏差，可能会导致轴旋转时不沿着竖直轴线，从而因加热不均匀而造成的变形，或者直接碰撞高频线圈32，导致损坏，本装置通过设置有两个丝杆36，且两个丝杆36的螺纹旋向相反，另外其底部通过齿轮38的啮合作用建立传动配合，使得两个丝杆36旋转时，形成一个闭合的传动链，从而保证滑块一35的升降较为稳定，保证淬火的稳定性。

实施例2：

一种电机轴加工用自动高频淬火装置，如图1、4、5所示，为了解决排料问题；本实施例在实施例1的基础上作出以下改进：其还包括设置于地面的排料机构1，所述排料机构1包括通过支腿19固定于地面的容纳箱18、固定于地面的滑杆一21、限位导向板22和电机二26，所述容纳箱18的一侧外壁开设有出料口，出料口的外壁焊接有出料槽25，所述滑杆一21的外壁滑动连接有排料板24，滑杆一21的顶部外壁通过螺栓固定有限位块，限位块的底部设置有弹簧20，限位导向板22的一侧外壁焊接有暂存限位钩23，所述电机二26的输出轴通过键连接有凸轮27，凸轮27的顶部外壁与排料板24的底部外壁相互接触，所述容纳箱18的底部外壁为斜面，所述排料板24与限位导向板22的顶部外壁均为斜面，所述暂存限位钩23的顶部外壁也为斜面。

本实施例在使用时,将轴放入容纳箱18内壁，位于最下方且最靠近出料槽25的一根轴会进入出料槽25内，启动电机二26，凸轮27配合弹簧20的作用会带动排料板24上下运动，当排料板24的顶部外壁低于出料槽25时，位于出料槽25内的一根轴会滚落进排料板24的顶部斜面，随后排料板24上升，待其高于限位导向板22时，该轴会随着限位导向板22的顶部斜面滚落至暂存限位钩23上，直至被暂存限位钩23的钩状处限位停下，实现单根排轴的作用，方便抓取上料机构2的抓取。

实施例3：

一种电机轴加工用自动高频淬火装置，如图1、4、5所示，为了保证轴的旋转中心与竖直轴线重合；本实施例在实施例2的基础上作出以下改进：所述滑块二37的顶部外壁通过螺栓固定有气缸41，气缸41的活塞连杆顶部外壁通过螺栓固定有升降板43，升降板43的底部外壁固定安装有滑杆二42，滑杆二42滑动连接于滑块二37的内壁上，所述升降板43的内壁转动连接有顶针44。

本实施例在使用时，对于细长轴淬火时，其在高速旋转时，距离三爪卡盘40较远的一端会存在较大的震动，使得整根轴的回转中心不与高频线圈32的轴线重合，造成加热不均匀，而本装置通过设置有顶针44，当三爪卡盘40对轴的上端进行夹紧后，气缸41启动，其带动顶针44上移，顶针44的尖端处顶住轴的中心孔，采用一夹一顶的方式，保证轴的高速旋转的稳定性，保证其受热较为均匀。

工作原理：将轴放入容纳箱18内壁，位于最下方且最靠近出料槽25的一根轴会进入出料槽25内，启动电机二26，凸轮27配合弹簧20的作用会带动排料板24上下运动，当排料板24的顶部外壁低于出料槽25时，位于出料槽25内的一根轴会滚落进排料板24的顶部斜面，随后排料板24上升，待其高于限位导向板22时，该轴会随着限位导向板22的顶部斜面滚落至暂存限位钩23上，直至被暂存限位钩23的钩状处限位停下，实现单根排轴的作用，当电机一14启动时，可带动转臂7转动，从而通过滑槽13、腰型孔11和限位转动块8的限制作用，带动抓臂10端部的气动夹爪9所夹持的轴进行一定角度的旋转，完成自动上料，并且其在上料时，能将轴从水平状态取料，从竖直状态放料，当轴被竖直抓取至三爪卡盘40位置时，启动三爪卡盘40将轴夹紧，当三爪卡盘40对轴的上端进行夹紧后，气缸41启动，其带动顶针44上移，顶针44的尖端处顶住轴的中心孔，随后启动电机四39带动轴进行旋转，并将高频线圈32通电，启动电机三34，电机三34带动丝杆36旋转，从而通过滑块一35带动轴完成升降，在其经过高频线圈32位置时，高频线圈32可利用电磁效应对轴进行加热，随后冷却喷水头喷水冷却，完成淬火。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电机轴加工用自动高频淬火装置，包括通过抓取支撑板（3）固定于地面的抓取上料机构（2）和设置于地面的淬火机构（4），所述淬火机构（4）包括固定于地面的框架（28）和直至与框架（28）外壁的主移动组件（29）和旋转夹持组件（30），所述框架（28）的一侧外壁通过线圈支撑板（31）固定有高频线圈（32），高频线圈（32）的顶部和底部侧壁设置有冷却喷水头，其特征在于，所述抓取上料机构（2）包括壳体（5）、气动夹爪（9）和抓臂（10），所述壳体（5）的一侧内壁通过螺栓固定有固定盘（12），固定盘（12）的内壁开设有滑槽（13），壳体（5）的内壁通过转轴一（6）转动连接有转臂（7），转臂（7）的内壁开设有腰型孔（11），滑槽（13）与腰型孔（11）的内壁分别滚动连接有滚轮一（15）和滚轮二（17），滚轮一（15）与滚轮二（17）的内壁转动连接有轴二（16），轴二（16）的另一侧外壁转动连接于抓臂（10）的内壁，气动夹爪（9）通过螺栓固定于抓臂（10）的端部外壁，抓臂（10）的外壁滑动连接有限位转动块（8），限位转动块（8）转动连接于固定盘（12）的一侧外壁。

2.根据权利要求1所述的一种电机轴加工用自动高频淬火装置，其特征在于，所述主移动组件（29）包括滑轨（33）和丝杆（36），所述滑轨（33）的截面为“凸”型，两个所述滑轨（33）通过螺栓固定于框架（28）的外壁上，滑轨（33）的外壁滑动连接有滑块一（35）和滑块二（37），两个所述丝杆（36）转动连接于框架（28）的内壁上，框架（28）的顶部外壁通过螺栓固定有电机三（34），电机三（34）的输出轴通过联轴器连接于其中一个所述丝杆（36）的外壁上，所述丝杆（36）的外壁均通过螺纹连接于滑块一（35）和滑块二（37）的内壁上。

3.根据权利要求2所述的一种电机轴加工用自动高频淬火装置，其特征在于，两个所述丝杆（36）通过两个齿轮（38）的啮合作用建立传动配合，两个所述丝杆（36）的螺纹旋向相反。

4.根据权利要求1所述的一种电机轴加工用自动高频淬火装置，其特征在于，所述旋转夹持组件（30）包括电机四（39）和三爪卡盘（40），滑块二（37）通过螺栓固定于滑块一（35）的顶部外壁上，所述电机四（39）的输出轴贯穿于滑块一（35）并通过法兰连接于三爪卡盘（40）的顶部外壁上。

5.根据权利要求1所述的一种电机轴加工用自动高频淬火装置，其特征在于，还包括设置于地面的排料机构（1），所述排料机构（1）包括通过支腿（19）固定于地面的容纳箱（18）、固定于地面的滑杆一（21）、限位导向板（22）和电机二（26），所述容纳箱（18）的一侧外壁开设有出料口，出料口的外壁焊接有出料槽（25），所述滑杆一（21）的外壁滑动连接有排料板（24），滑杆一（21）的顶部外壁通过螺栓固定有限位块，限位块的底部设置有弹簧（20），限位导向板（22）的一侧外壁焊接有暂存限位钩（23），所述电机二（26）的输出轴通过键连接有凸轮（27），凸轮（27）的顶部外壁与排料板（24）的底部外壁相互接触。

6.根据权利要求5所述的一种电机轴加工用自动高频淬火装置，其特征在于，所述容纳箱（18）的底部外壁为斜面。

7.根据权利要求6所述的一种电机轴加工用自动高频淬火装置，其特征在于，所述排料板（24）的顶部外壁为斜面。

8.根据权利要求7所述的一种电机轴加工用自动高频淬火装置，其特征在于，所述限位导向板（22）的顶部外壁为斜面。

9.根据权利要求8所述的一种电机轴加工用自动高频淬火装置，其特征在于，所述暂存限位钩（23）的顶部外壁为斜面。

10.根据权利要求2所述的一种电机轴加工用自动高频淬火装置，其特征在于，所述滑块二（37）的顶部外壁通过螺栓固定有气缸（41），气缸（41）的活塞连杆顶部外壁通过螺栓固定有升降板（43），升降板（43）的底部外壁固定安装有滑杆二（42），滑杆二（42）滑动连接于滑块二（37）的内壁上，所述升降板（43）的内壁转动连接有顶针（44）。

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