CN112941293B - 一种链轨节自动化生产系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种链轨节自动化生产系统，解决了现有技术中链轨节生产质量和生产加工效率低的问题。本发明包括控制柜，还包括输料装置和淬火装置，输料装置的上方设有感应加热装置，输料装置的进料端设有上料机械手，输料装置的出料端设有下料机械手，下料机械手分别与输料装置和淬火装置相对应。本发明是一种结构设计巧妙、淬火效率高、淬火质量性能好、操作人员劳动强度小的链轨节的淬火生产线，具有节能、提高工件力学性能、缩短生产周期等优点，具有较高的市场价值和推广价值。

Description

一种链轨节自动化生产系统
技术领域
本发明涉及链轨节生产技术领域，特别是指一种链轨节自动化生产系统。
背景技术
链轨节是一对左右对称的工件，也是履带式工程机械和军工机械中履带总成的关键性零件，其连接履带板进行传动，同时还作为支重轮前进的轨道。链轨节的工作条件恶劣，不仅承受很大的交变载荷和冲击载荷，与支重轮直接接触的链轨节踏面还受到周期性的摩擦作用。因此，链轨节必须具有很好的强度，同时踏面还需具有良好的耐磨性。正是因为有了链轨节的存在，才能够使得体积庞大的工程机械能够“行走”起来。只要链轨节在行驶中出现问题，那么整个工程机械运转起来将会十分困难。所以链轨节质量的好坏直接影响了工程机械的使用。
现有链轨节生产系统连续性不佳，且淬火装置存在的工作效率不高、操作人员劳动强度大、链轨节质量不佳的问题，因此提供一种结构设计合理、淬火效率高、淬火质量性能好、操作人员劳动强度小的链轨节生产线很有必要。
发明内容
针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种链轨节自动化生产系统，解决了现有技术中链轨节生产质量和生产加工效率低的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种链轨节自动化生产系统，包括控制柜，还包括输料装置和淬火装置，输料装置的上方设有感应加热装置，输料装置的进料端设有上料机械手，输料装置的出料端设有下料机械手，下料机械手分别与输料装置和淬火装置相对应。
所述输料装置包括机床平台，机床平台上平行设有两个送料机构，送料机构沿送料方向依次分为上料区、加热区和下料区，感应加热装置设置在加热区上方，上料区、加热区和下料区均设有定位夹具和第一红外检测器；第一红外检测器分别与定位夹具相对应。
所述送料机构包括固定板架，固定板架上设有传送链板，传送链板与设置在机床平台上的第一驱动电机相连接，定位夹具设置在固定板架上且分设在传送链板的两侧，固定板架的一侧设有与传送链板相配合的张紧器。
所述传送链板包括基础链条，基础链条的两侧对称设有外翻弯板节，外翻弯板节上设有传送小板，传送小板上设有用于吸附工件的永磁磁钢。
所述定位夹具包括设置在送料机构两侧的固定座和支撑架，固定座上设有定位器，定位器通过螺杆与固定座可调连接，支撑架上设有定位气缸，定位气缸的伸缩端设有推板，推板与定位器相对应。
所述感应加热装置包括感应支架，感应支架从上向下依次设有第一胶木板和第二胶木板，第一胶木板上设有电容，第二胶木板上部设有变压器，第二胶木板下部设有至少一个感应器机头和红外测温器，感应器机头上设有水冷系统。
所述水冷系统包括设置在第一胶木板和第二胶木板上的进水集水器和出水集水器，感应器机头上设有冷却管，冷却管分别与进水集水器和出水集水器连接。
所述感应器机头通过汇流铜排座固定在第二胶木板上，汇流铜排座上设有两个感应器机头；感应器机头包括连接座，连接座的中部与汇流铜排座相连接，连接座的两端通过调节固定件与第二胶木板相连接，连接座的下部设有冷却管和电磁加热板。
所述上料机械手和下料机械手均包括第一门形架，第一门形架上设有横向直轨一和第二伺服电机，横向直轨一上设有移动座，第二伺服电机通过横向传动机构带动移动座沿横向直轨一运动；所述移动座上设有运动柱一和第一伺服电机，第一伺服电机通过竖向传动机构带动运动柱一上下运动，运动柱一的下部设有机械手夹具。
所述机械手夹具包括固定板座和夹爪构件，夹爪构件对称设置在固定板座上；所述夹爪构件包括固定爪和移动爪，固定爪固定在固定板座上，移动爪与固定板座滑动连接，且通过夹取气缸与固定爪相连接，固定爪和移动爪之间设有喷水盒，喷水盒固定在固定板座下部，喷水盒的上部设有进水管，喷水盒的底部设有喷水孔。
所述淬火装置包括淬火池，淬火池上连接有淬火液管，淬火液管与淬火液冷却机连通，且淬火液管上设有流量阀，淬火池内设有压力监测器和温度监测器。
本发明输料装置用卧式结构双工位自动加工方式，充分利用电源加热能力，效率提高至少一倍，可实现在线连续自动化生产。传送链板使用不锈钢材质，具有较高的使用强度，并具有良好的耐高温性能，有效避免高温工件损坏链板，且工件定位精度高，确保运输进度，便于在加热区进行高效加热处理。淬火装置有效降低负载损耗，提高加工效率。此外采用机械手上下料，与双工位输料装置配合，实现自动化高效生产。本发明是一种结构设计巧妙、淬火效率高、淬火质量性能好、自动化程度高且连续性好的链轨节生产线，具有节能、提高工件力学性能、缩短生产周期等优点，具有较高的市场价值和推广价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明淬火装置示意图。
图3为本发明感应加热装置与输料装置装配状态示意图。
图4为本发明输料装置结构意图。
图5为图4中A处局部放大图。
图6为传送链板部分放大图。
图7为感应加热装置结构意图。
图8为感应器机头结构示意图。
图9为下料机械手结构示意图。
图10为机械手夹具结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，实施例1，一种链轨节自动化生产系统，包括控制柜6，控制柜可分为机床控制柜和机械手控制柜，分别控制机床运动和机械手的相应动作。也可将机床控制柜和机械手控制柜集中在一个控制柜中，对机床和机械手进行相应操作控制。链轨节自动化生产系统还包括输料装置1和淬火装置2，输料装置用于对工件的运送。淬火装置用于对加热后的工件进行淬火，输料装置1的上方设有感应加热装置3，感应加热装置采用电磁感应电源加热，具有节能，高效，劳动环境好，在线生产自动化程度高等一系列优点。输料装置1的进料端设有上料机械手4，输料装置1的出料端设有下料机械手5，下料机械手5分别与输料装置1和淬火装置2相对应。所述机械手一设置在前道工序和所述感应加热区之间，将工件从前道转移到所述感应加热区的所述上料区；所述机械手二设置在所述感应加热区和淬火后下道工序之间，将所述工件夹取到所述淬火液池中淬火，淬火的同时也夹着工件，淬火结束后把所述工件转移到下道工序的工件台上。
优选地，如图2所示，所述淬火装置2包括淬火池201，淬火池内设置有根据工艺要求配置的淬火液。淬火池201上连接有淬火液管202，淬火液管202与淬火液冷却机203连通，且淬火液管202上设有流量阀204，用于调节淬火液流量，淬火池201内设有压力监测器和温度监测器。调节所述淬火液水冷机功率可以控制淬火液温度，所述淬火区设置有下料机械手，下料机械手负责把工件从所述下料区转移到所述淬火液池中；淬火结束后再把所述工件从所述淬火液池中转移到下道工序。
如图3所示，实施例2，一种链轨节自动化生产系统，所述输料装置1包括机床平台101，机床平台为框架结构，强度高，承重好，结构稳定。机床平台101上平行设有两个送料机构102，组成双工位送料机构，即形成双工位卧式感应淬火生产线，该生产线可实现自动上料，机械手准确定位，实现加热、淬火自动化生产，生产效率可以达到60～65s/对，大大提高工作效率。送料机构102沿送料方向依次分为上料区、加热区和下料区，感应加热装置3设置在加热区上方，对位于送料机构加热区的工件进行感应加热，上料区、加热区和下料区均设有定位夹具103和第一红外检测器104；定位夹具用于对工件的定位，第一红外检测器104分别与定位夹具103相对应，红外检测器辅助所述夹具用来定位工件，即用来检测是否有工件到达所述上料区、加热区和下料区，提供送料精度。
进一步，如图4所示，所述送料机构102包括固定板架102-1，固定板架为传送链板提供支撑，固定板架102-1上设有传送链板102-2，传送链板为不锈钢传送链板，传送链板102-2与设置在机床平台101上的第一驱动电机102-3相连接，第一驱动电机可采用伺服电机，传送连板用于支撑工件并在第一驱动电机的作用下，将工件从上料区运送至加热区，然后在运送至下料区。定位夹具103设置在固定板架102-1上且分设在传送链板102-2的两侧，对传送链板上的工件进行定位，固定板架102-1的一侧设有与传送链板102-2相配合的张紧器102-4，张紧器用来调节传送链板的松紧度，避免传送链板下部碰到所述淬火机床平台。
优选地，如图6所示，所述传送链板102-2包括基础链条102-2-1，基础链条与设置在固定板架上的链轮配合，并通过第一驱动电机带动。基础链条102-2-1的两侧对称设有外翻弯板节102-2-2，形成单排双侧弯板双孔链条，单排双侧弯板双孔链条的长度根据工艺要求设置，满足所加工工件的节拍速度要求。外翻弯板节成L型且与基础链条链节一一对应。外翻弯板节102-2-2上设有传送小板102-2-3，传送小板通过螺栓固定在外翻弯板节上，外翻弯板节为工件提供支撑，传送小板102-2-3上设有用于吸附工件的永磁磁钢102-2-4。永磁磁钢采用高强度稀土钕铁硼永磁磁钢，用来定位所述工件。所述高强度稀土钕铁硼永磁磁钢起到辅助定位和吸附固定的作用，避免工件在传送过程中因晃动造成移位，确保了工件热处理的准确度。
进一步，如图5所示，所述定位夹具103包括设置在送料机构102两侧的固定座103-1和支撑架103-2，固定座103-1和支撑架103-2对称设置在固定板架的两侧。固定座103-1上设有定位器103-3，定位器103-3通过螺杆103-4与固定座103-1可调连接，即螺杆与设置在固定座上的长条孔相配合，螺杆通过螺母固定。螺杆与固定座垂直设置，配合设置在支撑架103-2上的定位气缸103-5，实现对工件的定位。便于工件的定位在所述定位气缸103-5的伸缩端设置推板103-6，推板103-6与定位器103-3相对应，对位于两者之间的工件进行精确定位，保证永磁磁钢对工件的吸附力能使之平稳运动。其他结构与实施例1相同。
如图7所示，实施例3，一种链轨节自动化生产系统，所述感应加热装置3包括感应支架301，感应支架设置在机床平台101上，感应支架301从上向下依次设有第一胶木板302和第二胶木板303，第一胶木板302和第二胶木板303平行设置，第一胶木板302上设有电容311，第二胶木板303上部设有变压器304，第二胶木板303下部设有至少一个感应器机头305和红外测温器306，红外测温器306与感应器机头305一一对应，红外测温器用来检测工件加热时的温度。感应器机头305用于对工件进行加热。感应器机头305上设有水冷系统，水冷系统对感应器机头进行水冷降温，提高其使用寿命和加热效率。
优选地，所述水冷系统包括设置在第一胶木板302和第二胶木板303上的进水集水器307和出水集水器308，感应器机头305上设有冷却管309。根据需要电容外壳和变压器外壳上也可设置冷却管，冷却管309分别与进水集水器307和出水集水器308连接，形成水循环，对感应器机头（或电容、变压器等）进行水冷降温。电容、所述变压器、感应器机头通过导线与电源连接。
进一步，如图8所示，所述感应器机头305通过汇流铜排座310固定在第二胶木板303上，汇流铜排座310采用汇流铜排，汇流铜排座310上设有两个感应器机头305分别为感应器机头一和感应器机头二，感应器机头一和感应器机头二通过汇流铜排座串联连接，所述感应器机头一和感应器机头二的形状和大小根据工件淬火要求设计，严格满足工艺要求；感应器机头一和感应器机头二分别与两个送料机构102对应，形成双工位加热，提高加热效率。其中，感应器机头305包括连接座305-1，连接座305-1的中部与汇流铜排座310相连接，连接座305-1的两端通过调节固定件305-2与第二胶木板303相连接，调节固定件通过上下、左右位置的调节，使感应器机头稳定且准确地连接在第二胶木板上，并与工件形成位置上的上下对应，提高加热效率。连接座305-1的下部设有冷却管309和电磁加热板305-3，冷却管位于电磁加热板的上方，对电磁加热板进行水冷降温。
进一步，如图9所示，所述上料机械手4和下料机械手5均包括第一门形架401，第一门形架横跨在送料机构的进料端和出料端，分别用于夹取不同工序下的工件。第一门形架401上设有横向直轨一402和第二伺服电机404，横向直轨一402上设有移动座403，第二伺服电机404通过横向传动机构带动移动座403沿横向直轨一402运动。所述横向传动机构可采用链轮+链条机构或齿轮+齿条机构，带动移动座沿横向直轨一运动，进行水平面内位置的调节。所述移动座403上设有运动柱一405和第一伺服电机406，第一伺服电机406通过竖向传动机构带动运动柱一405上下运动，竖向传动机构可采用链轮+链条机构或齿轮+齿条机构，带动运动柱一上下运动，进行竖直面内的位置的调节。运动柱一405的下部设有机械手夹具407。机械手夹具为三轴机械手夹具，移动座与运动柱配合运动，带动机械夹具进行上下、左右运动，提高机械手夹具夹取的灵活性。
进一步，如图10所示，所述机械手夹具407包括固定板座407-1和两个夹爪构件，夹爪构件对称设置在固定板座407-1的两端，与双工位送料机构配合形成双工位夹取系统。所述夹爪构件包括固定爪407-2和移动爪407-3，固定爪407-2固定在固定板座407-1上，移动爪407-3与固定板座407-1滑动连接，且通过夹取气缸407-4与固定爪407-2相连接，在夹取气缸的作用下，移动爪相对固定爪移动，实现机械手夹具的开合，对工件进行灵活夹取。固定爪407-2和移动爪407-3之间设有喷水盒407-5，喷水盒407-5固定在固定板座407-1下部，喷水盒407-5的上部设有进水管407-6，进水管与外部高压水连通，喷水盒407-5的底部设有喷水孔。高压水经喷水盒上的喷水孔喷射在工件上，在淬火时喷水给工件调质，提高工件淬火质量。所述机械手控制柜可以设置机械手的运动路径、运动速度、抓取力度和抓取位置等参数。抓手触头的尺寸和形状根据工件特征设计，和工件完美契合，最大限度的减少对工件的伤害。
其他结构与实施例2相同。
工作流程：经过前道工序处理后的成对工件由上料机械手转移到进料区的上料区，不锈钢传送链板把工件传送到加热区并固定到位，感应加热装置根据设定程序加热工件，加热后不锈钢传送链板将工件传送到下料区，下料机械手夹取工件放到淬火冷却区淬火液中根据工艺要求做淬火冷却处理，然后将工件转移到下道工序。工作时淬火液水冷机负责调节淬火液温度，电源水冷机负责给电源和感应器降温，确保设备正常工作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (7)

1.一种链轨节自动化生产系统，包括控制柜（6），其特征在于：还包括输料装置（1）和淬火装置（2），输料装置（1）的上方设有感应加热装置（3），输料装置（1）的进料端设有上料机械手（4），输料装置（1）的出料端设有下料机械手（5），下料机械手（5）分别与输料装置（1）和淬火装置（2）相对应；
所述输料装置（1）包括机床平台（101），机床平台（101）上平行设有两个送料机构（102），送料机构（102）沿送料方向依次分为上料区、加热区和下料区，感应加热装置（3）设置在加热区上方，上料区、加热区和下料区均设有定位夹具（103）和第一红外检测器（104）；第一红外检测器（104）分别与定位夹具（103）相对应；
所述上料机械手（4）和下料机械手（5）均包括第一门形架（401），第一门形架（401）上设有横向直轨一（402）和第二伺服电机（404），横向直轨一（402）上设有移动座（403），第二伺服电机（404）通过横向传动机构带动移动座（403）沿横向直轨一（402）运动；所述移动座（403）上设有运动柱一（405）和第一伺服电机（406），第一伺服电机（406）通过竖向传动机构带动运动柱一（405）上下运动，运动柱一（405）的下部设有机械手夹具（407）；
所述机械手夹具（407）包括固定板座（407-1）和夹爪构件，夹爪构件对称设置在固定板座（407-1）上；所述夹爪构件包括固定爪（407-2）和移动爪（407-3），固定爪（407-2）固定在固定板座（407-1）上，移动爪（407-3）与固定板座（407-1）滑动连接，且通过夹取气缸（407-4）与固定爪（407-2）相连接，固定爪（407-2）和移动爪（407-3）之间设有喷水盒（407-5），喷水盒（407-5）固定在固定板座（407-1）下部，喷水盒（407-5）的上部设有进水管（407-6），喷水盒（407-5）的底部设有喷水孔。
2.根据权利要求1所述的链轨节自动化生产系统，其特征在于：所述送料机构（102）包括固定板架（102-1），固定板架（102-1）上设有传送链板（102-2），传送链板（102-2）与设置在机床平台（101）上的第一驱动电机（102-3）相连接，定位夹具（103）设置在固定板架（102-1）上且分设在传送链板（102-2）的两侧，固定板架（102-1）的一侧设有与传送链板（102-2）相配合的张紧器（102-4）。
3.根据权利要求2所述的链轨节自动化生产系统，其特征在于：所述传送链板（102-2）包括基础链条（102-2-1），基础链条（102-2-1）的两侧对称设有外翻弯板节（102-2-2），外翻弯板节（102-2-2）上设有传送小板（102-2-3），传送小板（102-2-3）上设有用于吸附工件的永磁磁钢（102-2-4）。
4.根据权利要求3所述的链轨节自动化生产系统，其特征在于：所述定位夹具（103）包括设置在送料机构（102）两侧的固定座（103-1）和支撑架（103-2），固定座（103-1）上设有定位器（103-3），定位器（103-3）通过螺杆（103-4）与固定座（103-1）可调连接，支撑架（103-2）上设有定位气缸（103-5），定位气缸（103-5）的伸缩端设有推板（103-6），推板（103-6）与定位器（103-3）相对应。
5.根据权利要求1~4任一项所述的链轨节自动化生产系统，其特征在于：所述感应加热装置（3）包括感应支架（301），感应支架（301）从上向下依次设有第一胶木板（302）和第二胶木板（303），第一胶木板（302）上设有电容（311），第二胶木板（303）上部设有变压器（304），第二胶木板（303）下部设有至少一个感应器机头（305）和红外测温器（306），感应器机头（305）上设有水冷系统;所述水冷系统包括设置在第一胶木板（302）和第二胶木板（303）上的进水集水器（307）和出水集水器（308），感应器机头（305）上设有冷却管（309），冷却管（309）分别与进水集水器（307）和出水集水器（308）连接。
6.根据权利要求5所述的链轨节自动化生产系统，其特征在于：所述感应器机头（305）通过汇流铜排座（310）固定在第二胶木板（303）上，汇流铜排座（310）上设有两个感应器机头（305）；感应器机头（305）包括连接座（305-1），连接座（305-1）的中部与汇流铜排座（310）相连接，连接座（305-1）的两端通过调节固定件（305-2）与第二胶木板（303）相连接，连接座（305-1）的下部设有冷却管（309）和电磁加热板（305-3）。
7.根据权利要求1~4、6任一项所述的链轨节自动化生产系统，其特征在于：所述淬火装置（2）包括淬火池（201），淬火池（201）上连接有淬火液管（202），淬火液管（202）与淬火液冷却机（203）连通，且淬火液管（202）上设有流量阀（204），淬火池（201）内设有压力监测器和温度监测器。
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