CN113118370A - 一种轴头自动化生产工艺及自动生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种轴头自动化生产工艺及自动生产线，包括以下步骤：①将准备好的钢坯放置在自动上料装置中，自动上料装置将钢坯上料至输送组件上；②钢坯在输送组件上依次排列，并在生产节拍控制装置的控制下钢坯依次进入感应加热炉中进行加热；③从感应加热炉尾部输出的钢坯沿着斜轨向下滑动通过去氧化皮装置进行去氧化皮；④机械手将钢坯送入锻压机中进行锻压成型；⑤机械手将锻造成型后的轴头放置在余热淬火装置中，轴头浸入淬火液中；⑥将淬火后的轴头进行回火处理。与现有技术相比，本发明通过自动上料、输送、加热以及去氧化皮以及机械手等设备，实现从钢坯至轴头的自动化生产，大大提高轴头产品的生产效率。

Description

一种轴头自动化生产工艺及自动生产线

技术领域

本发明涉及轴头生产技术领域，具体涉及的是一种轴头自动化生产工艺及自动生产线。

背景技术

在现有轴头生产线中，大多采用工人人工操作将轴头在各个设备之间进行转移，由于轴头的锻压时需要加热，工人转移轴头部件是靠近高温的原料，非常容易造成烫伤等事故。而且随着人力成本的不断提高，使用工人进行轴头生产需要大量的熟练工人，如此不仅提高了轴头产品的成本、降低了产品在市场上的竞争优势，同时人工生产的效率较低，无法满足大批量产品的生产时效要求。

有鉴于此，本申请人针对现有技术中的上述缺陷深入研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种轴头自动化生产工艺及自动生产线，其具有自动化完成轴头的生产，提高生产效率，降低生产成本的特点。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种轴头自动化生产工艺，其中，包括以下步骤：

①将准备好的钢坯放置在自动上料装置中，自动上料装置将钢坯上料至输送组件上；

②钢坯在输送组件上依次排列，并在生产节拍控制装置的控制下钢坯依次进入感应加热炉中进行加热；

③从感应加热炉尾部输出的钢坯沿着斜轨向下滑动通过去氧化皮装置进行去氧化皮；

④机械手将钢坯送入锻压机中进行锻压成型；

⑤机械手将锻造成型后的轴头放置在余热淬火装置中，轴头浸入淬火液中；

⑥将淬火后的轴头进行回火处理。

一种轴头自动化生产线，其中，包括自动上料装置、输送组件、生产节拍控制装置、感应加热炉、去氧化皮装置、机械手、锻压机和余热淬火装置；所述自动上料装置与所述输送组件连接，所述输送组件的输出端与所述感应加热炉的入口之间设置有生产节拍控制装置，所述去氧化皮装置设置在所述感应加热炉的尾部；所述机械手设置在所述去氧化皮装置的出口与所述锻压机之间以将钢坯送入所述锻压机中，所述机械手还能够将锻压后的轴头输送至淬火装置中。

进一步，所述自动上料装置包括储料槽、上料板和固定板，所述上料板和所述固定板上端均设置有斜面，所述上料板能够沿着高度方向往复升降；所述输送组件包括第一挡板、第二挡板和输送链条，所述第一挡板和第二挡板呈V形放置，所述第一挡板上端与所述自动上料装置的输出端连接，所述输送链条位于所述第一挡板和第二挡板构成的V形结构的最低处。

进一步，所述第二挡板的上沿设置有对应所述自动上料装置的第三挡板。

进一步，所述第一挡板和第二挡板上均设置有沿输送组件长度方向间隔设置的第一传感组件和第二传感组件；所述生产节拍控制装置包括固定本体、升降缸和可转动的第一上压轮、第一下压轮、第二上压轮和第二下压轮，所述升降缸固定安装在所述固定本体上以带动所述第一上压轮和第二上压轮上下移动；所述第一上压轮和第一下压轮相对设置，所述第二上压轮和第二下压轮相对设置；钢坯输送至所述生产节拍控制装置时，所述第一上压轮和第二上压轮抵顶在钢坯上部，所述第一下压轮和第二下压轮抵顶在钢坯下部；所述第一上压轮、第一下压轮、第二上压轮和第二下压轮上均设置有防滑花纹。

进一步，所述感应加热炉包括依次设置的第一感应加热段、第二感应加热段和第三感应加热段，所述第一感应加热段与所述第二感应加热段之间设置有第一留空间隙，所述第二感应加热段与所述第三感应加热段之间设置有第二留空间隙。

进一步，所述感应加热炉为中频感应加热炉。

进一步，所述轴头自动化生产线还包括回火装置。

进一步，所述去氧化皮装置包括缸体，所述缸体内形成有供钢坯通过的通过腔，所述通过腔内设置有支撑钢坯的滑轨，所述缸体内壁设置有若干个环形分布的喷水口。

进一步，所述缸体包括外壁体和内壁体，所述外壁体与所述内壁体之间形成有充液空腔；所述外壁体连接有输入管道；所述喷水口形成在所述内壁体上并与所述充液空腔连通；所述内壁体底部设置有排液管道。

进一步，所述滑轨包括第一导轨和第二导轨，所述第一导轨与所述缸体的入口连接，所述第二导轨与所述缸体的出口连接；所述第一导轨和第二导轨之间形成让位空间，所述让位空间对应环形分布的喷水口位置。

进一步，所述滑轨与水平面形成有坡度，所述钢坯在重力作用下滑动在所述滑轨上。

进一步，所述余热淬火装置包括淬火池、第一导杆、第二导杆、滑动板、升降机构、驱动机构和用于固定待淬火的轴头的转动安装座，所述第一导杆和第二导杆立设在所述淬火池上，所述滑动板滑动设置在所述第一导杆和第二导杆上，所述升降机构设置在第一导杆和第二导杆上以驱动所述滑动板上下移动，所述转动安装座转动设置在所述滑动板上，所述滑动板上还设置有用于驱动所述转动安装座转动的驱动机构。

进一步，所述滑动板包括上滑动板和下滑动板，所述转动安装座转动连接在所述下滑动板上，所述上滑动板与所述下滑动板之间通过连接杆连接，所述驱动机构包括转动杆和转动电机，所述转动电机安装在所述上滑动板上，所述转动杆转动连接在所述上滑动板和下滑动板上，所述转动安装座上设置有第一齿轮，所述转动杆设置有与第一齿轮啮合连接的第二齿轮；所述上滑动板始终位于淬火池内的液面之上。

进一步，所述第一导杆和第二导杆上端设置有固定安装板，所述升降机构包括固定设置在所述固定安装板上的升降气缸，所述升降气缸的活塞杆与所述上滑动板固定连接。

进一步，所述转动电机与所述转动杆之间设置有联轴器。

采用上述结构后，本发明涉及的一种轴头自动化生产工艺及自动生产线，其至少具有以下有益效果：

一、钢坯通过自动上料装置进行自动上料并在输送组件中进行依次排列，所述生产节拍装置的上压轮和下压轮夹紧钢坯并控制钢坯的行进速度，如此按照设定的生产节拍向感应加热炉中输送钢坯。

二、经过感应加热炉加热后的钢坯在重力作用下沿着斜轨向下滑通过去氧化皮装置，去氧化皮装置中向钢坯表面喷射高压水流以除去钢坯表面的氧化皮，去除氧化皮后的钢坯保持高温状态。随后机械手将钢坯送去锻压机进行锻压成型，随后通过机械手将钢坯取出，利用成型的轴头的余热进行淬火处理。

三、钢坯从上料、输送、加热、去氧化皮和锻压均采用自动化设备进行操作，大量减少了人力操作的成本，提高了整条轴头生产线的生产效率。

四、通过控制所述第一上压轮、第一下压轮、第二上压轮和第二下压轮的转动速度，如此控制钢坯进入至感应加热炉中的节奏。所述第一传感组件和第二传感组件检测钢坯在所述输送组件上数量，根据第一传感组件和第二传感组件是否检测到钢坯，生产节拍控制装置能够判断出当前输送组件的钢坯数量，从而控制自动上料装置是否进行上料。所述感应加热炉采用第一感应加热段、第二感应加热段和第三感应加热段构成，两个感应加热段之间设置有留空间隙。通过设置留空间隙，钢坯经过时外部进行冷却，内部还是热的，如此经过感应加热炉后，钢坯内外的温差比较小，有利于后续的锻压操作。

五、从感应加热炉尾部输出的钢坯沿着滑轨滑落，钢坯滑动的过程中，缸体内的喷水口对钢坯进行喷高压水，对钢坯表面的氧化皮进行去除。

六、锻压后的轴头安装在所述转动安装座上，所述升降机构带动所述滑动板下降以将轴头进入至淬火液中，所述驱动机构带动所述转动安装座进行旋转，以提高淬火效果。

与现有技术相比，本发明通过自动上料、输送、加热以及去氧化皮以及机械手等设备，实现从钢坯至轴头的自动化生产，大大提高轴头产品的生产效率。

附图说明

图1为本发明涉及一种轴头自动化生产工艺的流程图。

图2为本发明涉及一种轴头自动化生产工艺的流程示意图。

图3为本发明的自动化生产线的立体结构示意图。

图4为本发明的自动上料装置的立体结构示意图。

图5为本发明的自动化生产线的局部结构示意图。

图6为本发明的输送组件的立体结构示意图。

图7为本发明的生产节拍控制装置和感应加热炉的立体机构示意图。

图8为本发明的去氧化皮装置的侧视结构示意图。

图9为本发明的去氧化皮装置的正视剖面结构示意图。

图10为本发明的锻造流程的剖面结构示意图。

图11为本发明的余热淬火装置的侧视结构示意图。

图12为本发明的余热淬火装置另一个状态下的侧视结构示意图。

图13为本发明的余热淬火装置的俯视结构示意图。

图14为本发明的余热淬火装置的正视结构示意图。

图15为本发明的余热淬火装置的另一个角度的俯视结构示意图。

图中：

钢坯100；轴头200；

自动上料装置1；储料槽11；上料板12；固定板13；

输送组件2；第一挡板21；第一传感组件211；第二挡板22；第三挡板221；第二传感组件222；输送链条23；

生产节拍控制装置3；固定本体31；升降缸32；第一上压轮33；防滑花纹331；第一下压轮34；第二上压轮35；第二下压轮36；

感应加热炉4；第一感应加热段41；第一留空间隙411；第二感应加热段42；第二留空间隙421；第三感应加热段43；

去氧化皮装置5；缸体51；外壁体511；内壁体512；喷水口513；充液空腔514；通过腔52；滑轨53；第一导轨531；第二导轨532；让位空间533；输入管道54；排液管道55；

锻压机6；

余热淬火装置7；淬火池71；第一导杆72；固定安装板721；第二导杆73；滑动板74；上滑动板741；下滑动板742；连接杆743；升降机构75；活塞杆751；驱动机构76；转动杆761；转动电机762；联轴器763；转动安装座77；第一齿轮771；第二齿轮772；

回火装置8。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

如图1至图15所示，其为本发明涉及的一种轴头自动化生产工艺，包括以下步骤：①将准备好的钢坯100放置在自动上料装置1中，自动上料装置1将钢坯100上料至输送组件2上；②钢坯100在输送组件2上依次排列，并在生产节拍控制装置3的控制下钢坯100依次进入感应加热炉4中进行加热；③从感应加热炉4尾部输出的钢坯100沿着斜轨向下滑动通过去氧化皮装置5进行去氧化皮；④机械手将钢坯100送入锻压机6中进行锻压成型；⑤机械手将锻造成型后的轴头200放置在余热淬火装置7中，轴头200浸入淬火液中；⑥将淬火后的轴头200进行回火处理。钢坯100从上料、输送、加热、去氧化皮和锻压均采用自动化设备进行操作，大量减少了人力操作的成本，提高了整条轴头200生产线的生产效率。

本发明还提供一种轴头200自动化生产线，包括自动上料装置1、输送组件2、生产节拍控制装置3、感应加热炉4、去氧化皮装置5、机械手、锻压机6和余热淬火装置7；所述自动上料装置1与所述输送组件2连接，所述输送组件2的输出端与所述感应加热炉4的入口之间设置有生产节拍控制装置3，所述去氧化皮装置5设置在所述感应加热炉4的尾部；所述机械手设置在所述去氧化皮装置5的出口57与所述锻压机6之间以将钢坯100送入所述锻压机6中，锻造过程包括预锻和终锻；所述机械手还能够将锻压后的轴头200输送至余热淬火装置7中。

这样，本发明涉及的一种轴头自动化生产工艺及自动生产线，钢坯100通过自动上料装置1进行自动上料并在输送组件2中进行依次排列，所述生产节拍控制装置3的上压轮和下压轮夹紧钢坯100并控制钢坯100的行进速度，如此按照设定的生产节拍向感应加热炉4中输送钢坯100。

优选地，如图3和图4所示，所述自动上料装置1包括储料槽11、上料板12和固定板13，所述上料板12和所述固定板13上端均设置有斜面，所述上料板12能够沿着高度方向往复升降；所述输送组件2包括第一挡板21、第二挡板22和输送链条23，所述第一挡板21和第二挡板22呈V形放置，所述第一挡板21上端与所述自动上料装置1的输出端连接，所述输送链条23位于所述第一挡板21和第二挡板22构成的V形结构的最低处。

钢坯100放置在所述储料槽11中，随着上料板12的上升将钢坯100提升至固定板13上，如此设置多级上料板12和固定板13就能够将钢坯100提升至所述输送组件2中。所述第一挡板21和第二挡板22之间呈V形，如此能够方便对钢坯100进行定位和排列，所述输送链条23的上部与钢坯100的下部接触，随着输送链条23的移动，将钢坯100向感应加热炉4方向进行输送。

优选地，所述第二挡板22的上沿设置有对应所述自动上料装置1的第三挡板221。所述第三挡板221减少了从所述自动上料装置1向输送组件2进行输送钢坯100时，钢坯100翻过第二挡板22而掉落至地面的情况发生。

优选地，如图5所示，所述第一挡板21和第二挡板22上均设置有沿输送组件2长度方向间隔设置的第一传感组件211和第二传感组件222；所述生产节拍控制装置3包括固定本体31、升降缸32和可转动的第一上压轮33、第一下压轮34、第二上压轮35和第二下压轮36，所述升降缸32固定安装在所述固定本体31上以带动所述第一上压轮33和第二上压轮35上下移动；所述第一上压轮33和第一下压轮34相对设置，所述第二上压轮35和第二下压轮36相对设置；钢坯100输送至所述生产节拍控制装置3时，所述第一上压轮33和第二上压轮35抵顶在钢坯100上部，所述第一下压轮34和第二下压轮36抵顶在钢坯100下部；所述第一上压轮33、第一下压轮34、第二上压轮35和第二下压轮36上均设置有防滑花纹331。

通过控制所述第一上压轮33、第一下压轮34、第二上压轮35和第二下压轮36的转动速度，如此控制钢坯100进入至感应加热炉4中的节奏。所述第一传感组件211和第二传感组件222检测钢坯100在所述输送组件2上数量，根据第一传感组件211和第二传感组件222是否检测到钢坯100，生产节拍控制装置3能够判断出当前输送组件2的钢坯100数量，从而控制自动上料装置1是否进行上料。

优选地，如图3所示，所述感应加热炉4包括依次设置的第一感应加热段41、第二感应加热段42和第三感应加热段43，所述第一感应加热段41与所述第二感应加热段42之间设置有第一留空间隙411，所述第二感应加热段42与所述第三感应加热段43之间设置有第二留空间隙421。更进一步的，所述感应加热炉4为中频感应加热炉。所述感应加热炉4采用第一感应加热段41、第二感应加热段42和第三感应加热段43构成，两个感应加热段之间设置有留空间隙。通过设置留空间隙，钢坯100经过时外部进行冷却，内部还是热的，如此经过感应加热炉4后，钢坯100内外的温差比较小，有利于后续的锻压操作。

优选地，所述轴头自动化生产线还包括回火装置8。更进一步的，所述回火装置8为天然气加热回火装置。

优选地，如图8和图9所示，所述去氧化皮装置5包括缸体51，所述缸体51内形成有供钢坯100通过的通过腔52，所述通过腔52内设置有支撑钢坯100的滑轨53，所述缸体51内壁设置有若干个环形分布的喷水口513。经过感应加热炉4加热后的钢坯100在重力作用下沿着斜轨向下滑通过去氧化皮装置5，去氧化皮装置5中向钢坯100表面喷射高压水流以除去钢坯100表面的氧化皮，去除氧化皮后的钢坯100保持高温状态。随后机械手将钢坯100送去锻压机6进行锻压成型，随后通过机械手将钢坯100取出，利用成型的轴头200的余热进行淬火处理。

从感应加热炉4尾部输出的钢坯100沿着滑轨53滑落，钢坯100滑动的过程中，缸体51内的喷水口513对钢坯100进行喷高压水，对钢坯100表面的氧化皮进行去除。

更进一步的，所述缸体51包括外壁体511和内壁体512，所述外壁体511与所述内壁体512之间形成有充液空腔514；所述外壁体511连接有输入管道54；所述喷水口513形成在所述内壁体512上并与所述充液空腔514连通；所述内壁体512底部设置有排液管道55。高压水通过输入管道54进行输送至所述充液空腔514中，高压水通过内壁体512上的喷水口513喷出，高压水喷射在烧红的钢坯100表面，如此对烧红的钢坯100进行去氧化皮操作。

优选地，所述滑轨53包括第一导轨531和第二导轨532，所述第一导轨531与所述缸体51的入口56连接，所述第二导轨532与所述缸体51的出口57连接；所述第一导轨531和第二导轨532之间形成让位空间533，所述让位空间533对应环形分布的喷水口513位置。所述钢坯100经过所述一次经过第一导轨531和第二导轨532，所述第一导轨531和第二导轨532均有两条支撑条构成，两条支撑条之间的宽度小于钢坯100的直径，所述让位空间533使得喷水口513喷出的水流能够360度全方位喷射在钢坯100的圆柱侧面上，控制所述让位空间533之间的宽度，使得钢坯100能够顺利的第一导轨531滑动至第二导轨532上。更进一步的，所述滑轨53与水平面形成有坡度，所述钢坯100在重力作用下滑动在所述滑轨53上。

优选地，如图11至图15所示，所述余热淬火装置7包括淬火池71、第一导杆72、第二导杆73、滑动板74、升降机构75、驱动机构76和用于固定待淬火的轴头200的转动安装座77，所述第一导杆72和第二导杆73立设在所述淬火池71上，所述滑动板74滑动设置在所述第一导杆72和第二导杆73上，所述升降机构75设置在第一导杆72和第二导杆73上以驱动所述滑动板74上下移动，所述转动安装座77转动设置在所述滑动板74上，所述滑动板74上还设置有用于驱动所述转动安装座77转动的驱动机构76。锻压后的轴头200安装在所述转动安装座77上，所述升降机构75带动所述滑动板74下降以将轴头200进入至淬火液中，所述驱动机构76带动所述转动安装座77进行旋转，以提高淬火效果。

优选地，所述滑动板74包括上滑动板741和下滑动板742，所述转动安装座77转动连接在所述下滑动板742上，所述上滑动板741与所述下滑动板742之间通过连接杆743连接，所述驱动机构76包括转动杆761和转动电机762，所述转动电机762安装在所述上滑动板741上，所述转动杆761转动连接在所述上滑动板741和下滑动板742上，所述转动安装座77上设置有第一齿轮771，所述转动杆761设置有与第一齿轮771啮合连接的第二齿轮772；所述上滑动板741始终位于淬火池71内的液面之上。所述转动电机762安装在上滑动板741上，所述转动安装座77安装在所述下滑动板742上，通过转动杆761将所述转动电机762的转动传递给所述转动安装座77，保证在轴头200浸在淬火液中时，所述转动电机762仍然位于液面以上。

更进一步的，所述第一导杆72和第二导杆73上端设置有固定安装板721，所述升降机构75包括固定设置在所述固定安装板721上的升降气缸，所述升降气缸的活塞杆751与所述上滑动板741固定连接。通过升降气缸的伸出与缩回带动所述上滑动板741和下滑动板742滑动在所述第一导杆72和第二导杆73上。优选地，所述转动电机762与所述转动杆761之间设置有联轴器763。

与现有技术相比，本发明通过自动上料、输送、加热以及去氧化皮以及机械手等设备，实现从钢坯100至轴头200的自动化生产，大大提高轴头200产品的生产效率。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (10)

1.一种轴头自动化生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

①将准备好的钢坯放置在自动上料装置中，自动上料装置将钢坯上料至输送组件上；

②钢坯在输送组件上依次排列，并在生产节拍控制装置的控制下钢坯依次进入感应加热炉中进行加热；

③从感应加热炉尾部输出的钢坯沿着斜轨向下滑动通过去氧化皮装置进行去氧化皮；

④机械手将钢坯送入锻压机中进行锻压成型；

⑤机械手将锻造成型后的轴头放置在余热淬火装置中，轴头浸入淬火液中；

⑥将淬火后的轴头进行回火处理。

2.一种轴头自动化生产线，其特征在于，包括自动上料装置、输送组件、生产节拍控制装置、感应加热炉、去氧化皮装置、机械手、锻压机和余热淬火装置；所述自动上料装置与所述输送组件连接，所述输送组件的输出端与所述感应加热炉的入口之间设置有生产节拍控制装置，所述去氧化皮装置设置在所述感应加热炉的尾部；所述机械手设置在所述去氧化皮装置的出口与所述锻压机之间以将钢坯送入所述锻压机中，所述机械手还能够将锻压后的轴头输送至淬火装置中。

3.如权利要求2所述的一种轴头自动化生产线，其特征在于，所述自动上料装置包括储料槽、上料板和固定板，所述上料板和所述固定板上端均设置有斜面，所述上料板能够沿着高度方向往复升降；所述输送组件包括第一挡板、第二挡板和输送链条，所述第一挡板和第二挡板呈V形放置，所述第一挡板上端与所述自动上料装置的输出端连接，所述输送链条位于所述第一挡板和第二挡板构成的V形结构的最低处。

4.如权利要求3所述的一种轴头自动化生产线，其特征在于，所述第二挡板的上沿设置有对应所述自动上料装置的第三挡板。

5.如权利要求3所述的一种轴头自动化生产线，其特征在于，所述第一挡板和第二挡板上均设置有沿输送组件长度方向间隔设置的第一传感组件和第二传感组件；所述生产节拍控制装置包括固定本体、升降缸和可转动的第一上压轮、第一下压轮、第二上压轮和第二下压轮，所述升降缸固定安装在所述固定本体上以带动所述第一上压轮和第二上压轮上下移动；所述第一上压轮和第一下压轮相对设置，所述第二上压轮和第二下压轮相对设置；钢坯输送至所述生产节拍控制装置时，所述第一上压轮和第二上压轮抵顶在钢坯上部，所述第一下压轮和第二下压轮抵顶在钢坯下部；所述第一上压轮、第一下压轮、第二上压轮和第二下压轮上均设置有防滑花纹。

6.如权利要求2所述的一种轴头自动化生产线，其特征在于，所述感应加热炉包括依次设置的第一感应加热段、第二感应加热段和第三感应加热段，所述第一感应加热段与所述第二感应加热段之间设置有第一留空间隙，所述第二感应段与所述第三感应段之间设置有第二留空间隙。

7.如权利要求2所述的一种轴头自动化生产线，其特征在于，所述感应加热炉为中频感应加热炉。

8.如权利要求2所述的一种轴头自动化生产线，其特征在于，所述轴头自动化生产线还包括回火装置。

9.如权利要求2所述的一种轴头自动化生产线，其特征在于，所述去氧化皮装置包括缸体，所述缸体内形成有供钢坯通过的通过腔，所述通过腔内设置有支撑钢坯的滑轨，所述缸体内壁设置有若干个环形分布的喷水口。

10.如权利要求9所述的一种轴头自动化生产线，其特征在于，所述缸体包括外壁体和内壁体，所述外壁体与所述内壁体之间形成有充液空腔；所述外壁体连接有输入管道；所述喷水口形成在所述内壁体上并与所述充液空腔连通；所述内壁体底部设置有排液管道。

Images