CN208266212U - 高频淬火机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可实现金属工件的自动加热和自动冷却的高频淬火机，高频淬火机包括淬火装置、工作台、移动控制机构和旋转控制机构，淬火装置具有水平布置的感应器，感应器的一端为圆环部，位于圆环部上方的轴线上设置有冷却喷头，冷却喷头可朝下方喷洒淬火液，冷却喷头的喷口处设置有喷淋泵，喷淋泵用于控制淬火液的喷洒和停止，工作台位于圆环部的下方，工作台上安装有工装夹具，工装夹具安装有温度传感器，工装夹具上可放置工件，移动控制机构控制工作台竖直上下移动，旋转控制机构控制工装夹具水平旋转。实现全自动化地控制从工件进入高频加热达到设定的临界温度后再到迅速冷却的生产过程，生产效率高且工件的淬火质量稳定。

Description

高频淬火机

技术领域

本实用新型涉及金属工件的表面热处理设备以及工艺技术领域，具体地说，涉及一种可实现金属工件的自动加热和自动冷却的高频淬火机。

背景技术

高频淬火用于金属工件的表面淬火，是使工件表面产生一定的感应电流，迅速加热零件表面，然后迅速淬火的一种金属热处理方法。高频淬火设备，即对工件进行感应加热，以进行表面淬火的设备。

现有的高频淬火设备，需要工作人员手动操作工件的加热和冷却，由于人为因素，可能在淬火时，使工件温度过高，轻则发生过热，使工件强韧性能变差，容易导致变形或开裂，重则发生过烧，材料晶界熔化，工件完全报废。如果淬火温度低时，达不到相变温度，则不能完成淬火要求，再好的冷却也不能使材料淬硬。如果加热温度分布不均匀，则淬火后可能造成组织不均匀，组织偏析会造成大的内应力发生，从而导致工件变形或开裂。

发明内容

本实用新型的主要目的是提供一种可实现金属工件的自动加热和自动冷却、工件淬火质量稳定且生产效率高的全自动化高频淬火机。

为了实现上述的主要目的，本实用新型提供一种高频淬火机，包括淬火装置、工作台、移动控制机构和旋转控制机构，淬火装置具有水平布置的感应器，感应器的一端为圆环部，位于圆环部上方的轴线上设置有冷却喷头，冷却喷头可朝下方喷洒淬火液，冷却喷头的喷口处设置有喷淋泵，喷淋泵用于控制淬火液的喷洒和停止，工作台位于圆环部的下方，工作台上安装有工装夹具，工装夹具安装有温度传感器，工装夹具上可放置工件，移动控制机构控制工作台竖直上下移动，旋转控制机构控制工装夹具水平旋转。

由以上方案可见，通过移动控制机构控制工作台竖直上下移动以及旋转控制机构控制工装夹具水平旋转，使工装夹具上的工件均匀受热，大大提高了工件淬火质量的稳定性。同时在冷却喷头的喷口处设置有喷淋泵，喷淋泵用于控制淬火液的喷洒和停止，并且工装夹具安装有温度传感器，可随时测量工件的温度数据，从而实现全自动化地控制从工件进入高频加热达到设定的临界温度后再到迅速冷却的生产过程，大大提高了生产效率且工件的淬火质量稳定，实现了金属工件的自动加热和自动冷却。

一个具体的方案是，工件的轴心与圆环部的轴心位于同一轴线上，旋转控制机构控制工装夹具绕工件的轴心水平旋转，使工装夹具上的工件均匀受热，大大提高了工件淬火质量的稳定性。

另一个具体的方案是，感应器的外侧设置有上下开口的框型电木，在竖直方向上电木的上端面高于冷却喷头的喷口端，电木用于防止淬火液四处喷溅。

再一个具体的方案是，移动控制机构包括第一电机和丝杆，丝杆竖直地设置，工作台可竖直上下移动地与丝杆连接，第一电机与丝杆的一端连接并驱动丝杆旋转。

再一个具体的方案是，旋转控制机构包括第二电机、主动轮、从动轮以及同步带，第二电机安装在工作台上，主动轮和从动轮位于工作台的下方，第二电机的驱动轴与主动轮连接，工装夹具的主轴与从动轮连接，同步带位于主动轮和从动轮之间。

由以上方案可见，移动控制机构和旋转控制机构的工作稳定，大大提高了生产效率且工件的淬火质量稳定。

再一个具体的方案是，高频淬火机还包括隔板、移动板以及限位板，工作台贯穿隔板的限位槽设置，隔板把工作台分割成工作区域和控制区域，第一电机、丝杆、第二电机以及主动轮均位于控制区域，工装夹具和从动轮均位于工作区域，限位板位于限位槽的下方并盖合在隔板朝向工作区域的侧面上，限位板的顶端具有朝向工作区域延伸的限位止挡部，移动板的下方开设有开槽，工作台贯穿开槽地与移动板连接，移动板可竖直上下移动地盖合在隔板朝向工作区域的侧面上，移动板的下端面可抵靠在限位止挡部上。

由以上方案可见，通过隔板把工作台分割成工作区域和控制区域，限位板用于限制工作台竖直向下移动的位移，提高了工作台竖直移动的准确性。同时，隔板对限位槽的上部进行遮挡，从而防止淬火液通过限位槽喷溅到控制区域，从而保证了移动控制机构工作的稳定性。

再一个具体的方案是，高频淬火机还包括过滤板，过滤板位于工作台的下方，过滤板上开设有多个通孔，过滤板的四周分别连接有挡板，挡板相对过滤板倾斜地设置。

再一个具体的方案是，高频淬火机还包括高频电源，感应器与高频电源电连接。

再一个具体的方案是，高频淬火机还包括冷却装置，冷却装置具有冷却水泵和淬火液循环泵，冷却水泵控制水流在冷水机、冷却水热交换器以及高频电源之间循环，淬火液循环泵控制淬火液在淬火液热交换器中循环。

附图说明

图1是本实用新型高频淬火机实施例的结构图。

图2是本实用新型高频淬火机实施例的第一局部结构图。

图3是本实用新型高频淬火机实施例的第二局部结构图。

图4是本实用新型高频淬火机实施例中隔板、移动板及限位板配合的第一视角结构图。

图5是本实用新型高频淬火机实施例中隔板、移动板及限位板配合的第二视角结构图。

图6是本实用新型高频淬火机实施例中移动控制机构与工作台配合的第一视角结构图。

图7是本实用新型高频淬火机实施例中移动控制机构与工作台配合的第二视角结构图。

图8是本实用新型高频淬火机实施例中旋转控制机构与工作台配合的第一视角结构图。

图9是本实用新型高频淬火机实施例中旋转控制机构与工作台配合的第二视角结构图。

图10是本实用新型高频淬火机实施例的控制流程图。

图11是本实用新型高频淬火机实施例中淬火步骤的控制流程图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

高频淬火机实施例：

参见图1至图3，高频淬火机1包括淬火装置4、工作台3、移动控制机构、旋转控制机构、隔板9、移动板10、限位板11、过滤板7、高频电源2以及冷却装置（未标示），淬火装置4具有水平布置的感应器41，感应器41与高频电源2电连接，感应器41的一端为圆环部42。位于圆环部42上方的轴线上设置有冷却喷头5，冷却喷头5可朝下方喷洒淬火液，冷却喷头5的喷口处设置有喷淋泵（未标示），喷淋泵用于控制淬火液的喷洒和停止。同时，可在冷却喷头5的喷口处安装电磁阀（未标示），通过电磁阀控制喷淋泵可实现淬火液的喷洒和停止。感应器41的外侧设置有上下开口的框型电木6，在竖直方向上电木6的上端面61高于冷却喷头5的喷口端，电木6用于防止淬火液四处喷溅。工作台3位于圆环部42的下方，工作台3上安装有工装夹具13，工装夹具13安装有温度传感器（未标示），工装夹具13上可放置工件12。

移动控制机构控制工作台3竖直上下移动，旋转控制机构控制工装夹具13水平旋转。优选地，工件12的轴心与圆环部42的轴心位于同一轴线上，旋转控制机构控制工装夹具13绕工件12的轴心水平旋转。过滤板7位于工作台3的下方，过滤板7上开设有多个通孔71，过滤板7的四周分别连接有挡板72，挡板72相对过滤板7倾斜地设置，淬火液可从通孔71流到过滤板7下方，挡板72用于引导淬火液流向通孔71并且防止淬火液四处喷溅。冷却装置具有冷却水泵和淬火液循环泵，冷却水泵控制水流在冷水机、冷却水热交换器以及高频电源2之间循环，淬火液循环泵控制淬火液在淬火液热交换器中循环。

参见图4至图9，移动控制机构包括第一电机8和丝杆14，丝杆14竖直地设置，工作台3可竖直上下移动地与丝杆14连接，第一电机8通过联轴器与丝杆14的一端连接并驱动丝杆14旋转，丝杆14的另一端与固定板16连接。工作台3上安装有导向板15，导向板15的侧面设置有滑块18，固定板16上设置有竖直延伸的滑轨17，滑块18可竖直上下移动地与滑轨17配合。本实施例滑轨17的数量为两个，两个滑轨17分别位于工作台3的两侧，滑块18的数量为四个，两个滑块18与一个滑轨17配合设置。

旋转控制机构包括第二电机19、主动轮20、从动轮21以及同步带22，第二电机19安装在工作台3上，主动轮20和从动轮21位于工作台3的下方，第二电机19的驱动轴与主动轮20连接，工装夹具13的主轴131与从动轮21连接，同步带22位于主动轮20和从动轮21之间。第二电机19的驱动轴驱动主动轮20水平旋转，主动轮20通过同步带22同时带动从动轮21水平旋转，从而通过主轴131驱动工装夹具13水平旋转，同步地带动工装夹具13上的工件12一起水平旋转。

工作台3贯穿隔板9的限位槽91设置，隔板9把工作台3分割成工作区域和控制区域，固定板16、导向板15、滑块18、滑轨17、第一电机8、丝杆14、第二电机19以及主动轮20均位于控制区域，工装夹具13和从动轮21均位于工作区域。限位板11位于限位槽91的下方并盖合在隔板9朝向工作区域的侧面上，限位板11的顶端具有朝向工作区域延伸的限位止挡部111。移动板10的下方开设有开槽101，工作台3贯穿开槽101地与移动板10连接，移动板10可竖直上下移动地盖合在隔板9朝向工作区域的侧面上，移动板10的下端面可抵靠在限位止挡部111上。通过隔板9把工作台3分割成工作区域和控制区域，限位板11用于限制工作台3竖直向下移动的位移，提高了工作台3竖直移动的准确性。同时，隔板9对限位槽91的上部进行遮挡，从而防止淬火液通过限位槽91喷溅到控制区域，从而保证了移动控制机构工作的稳定性。

本实施例高频淬火机1通过移动控制机构控制工作台3竖直上下移动以及旋转控制机构控制工装夹具13水平旋转，使工装夹具13上的工件12均匀受热，大大提高了工件淬火质量的稳定性。同时在冷却喷头5的喷口处设置有喷淋泵，喷淋泵用于控制淬火液的喷洒和停止，并且工装夹具13安装有温度传感器，可随时测量工件12的温度数据，从而实现全自动化地控制从工件12进入高频加热达到设定的临界温度后再到迅速冷却的生产过程，大大提高了生产效率且工件12的淬火质量稳定，实现了金属工件的自动加热和自动冷却。

高频淬火机的控制方法实施例：

参见图10和图11，本实施例高频淬火机1的控制方法包括下面的步骤，首先，执行送料步骤S1，工作人员将待淬火工件放置在工装夹具13上后，按下启动按钮，冷却装置开启，冷却水泵运转，使水流在冷水机、冷却水热交换器以及高频电源2之间循环，淬火液循环泵相继运转，使淬火液在淬火液热交换器中循环，从而冷却高频电源2和淬火液。

接着，执行淬火步骤S2。淬火步骤S2包括下面的步骤，执行步骤S20，按下启动按钮获取启动信号，随后执行步骤S21，移动控制机构控制工作台3竖直向上移动，进一步执行步骤S22，当工作台3移动至预定高频加热位置时，工作台3停止移动，进一步执行步骤S23，感应器41开始加热，同时旋转控制机构控制工装夹具13水平旋转，进一步执行步骤S24，获取温度传感器反馈的温度数据，进一步执行步骤S25，当温度数据达到预定淬火温度时，感应器41便停止加热，同时控制冷却喷头5喷洒淬火液，进一步执行步骤S26，当冷却喷头5喷洒淬火液的时间达到预定冷却淬火时间时，冷却喷头5停止喷洒淬火液，进一步执行步骤S27，旋转控制机构控制工装夹具13停止水平旋转，进一步执行步骤S28，移动控制机构控制工作台3竖直向下移动，最后执行步骤S29，当工作台3竖直向下移动至预定上下料位置时，工作台3停止移动。

然后，执行取料步骤S3，当工作台3竖直向下移动至预定上下料位置后，工作人员将已淬火工件取出，并又将新的待淬火工件放置在工装夹具13上。

移动控制机构控制工作台3竖直向上移动至预定高频加热位置，可保证上升至预定高频加热位置的精度。旋转控制机构控制工装夹具13水平旋转，同步地带动待淬火工件水平旋转，使待淬火工件均匀受热。感应器41输入高频交流电使待淬火工件表面迅速加热工，加热时间及功率可以调整设定，当温度传感器检测到待淬火工件温度达到预定淬火温度后，断开高频交流电，感应器41停止加热，冷却喷头5上的喷淋泵运转，喷洒淬火液使待淬火工件迅速冷却，淬火时间可以设定，感应器41外侧的框型电木6可防止淬火液四处喷溅。淬火完成后，喷淋泵停止运转，已淬火工件停止水平旋转，同时移动控制机构控制工作台3竖直向下移动至预定上下料位置。工作人员将已淬火工件取出，此时工作人员又将新的待淬火工件放在工装夹具13上。重复循环上述步骤，从而实现全自动化地控制从工件进入高频加热达到设定的临界温度后再到迅速冷却的生产过程，大大提高生产效率且工件淬火质量稳定，实现了金属工件的自动加热和自动冷却。同时，降低人工成本，为企业带来效益。

以上所述实施例，只是本实用新型的较佳实例，并非来限制本实用新型实施范围，故凡依本实用新型申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型专利申请范围内。

Claims (9)

1.高频淬火机，包括淬火装置和工作台，其特征在于：

还包括移动控制机构和旋转控制机构；

所述淬火装置具有水平布置的感应器，所述感应器的一端为圆环部；

位于所述圆环部上方的轴线上设置有冷却喷头，所述冷却喷头可朝下方喷洒淬火液，所述冷却喷头的喷口处设置有喷淋泵，所述喷淋泵用于控制所述淬火液的喷洒和停止；

所述工作台位于所述圆环部的下方，所述工作台上安装有工装夹具，所述工装夹具安装有温度传感器，所述工装夹具上可放置工件；

所述移动控制机构控制所述工作台竖直上下移动，所述旋转控制机构控制所述工装夹具水平旋转。

2.根据权利要求1所述高频淬火机，其特征在于：

所述工件的轴心与所述圆环部的轴心位于同一轴线上，所述旋转控制机构控制所述工装夹具绕所述工件的轴心水平旋转。

3.根据权利要求1所述高频淬火机，其特征在于：

所述感应器的外侧设置有上下开口的框型电木，在竖直方向上所述电木的上端面高于所述冷却喷头的喷口端。

4.根据权利要求1所述高频淬火机，其特征在于：

所述移动控制机构包括第一电机和丝杆，所述丝杆竖直地设置，所述工作台可竖直上下移动地与所述丝杆连接，所述第一电机与所述丝杆的一端连接并驱动所述丝杆旋转。

5.根据权利要求4所述高频淬火机，其特征在于：

所述旋转控制机构包括第二电机、主动轮、从动轮以及同步带，所述第二电机安装在所述工作台上，所述主动轮和所述从动轮位于所述工作台的下方，所述第二电机的驱动轴与所述主动轮连接，所述工装夹具的主轴与所述从动轮连接，所述同步带位于所述主动轮和所述从动轮之间。

6.根据权利要求5所述高频淬火机，其特征在于：

所述高频淬火机还包括隔板、移动板以及限位板，所述工作台贯穿所述隔板的限位槽设置，所述隔板把所述工作台分割成工作区域和控制区域，所述第一电机、所述丝杆、所述第二电机以及所述主动轮均位于所述控制区域，所述工装夹具和所述从动轮均位于所述工作区域；

所述限位板位于所述限位槽的下方并盖合在所述隔板朝向所述工作区域的侧面上，所述限位板的顶端具有朝向所述工作区域延伸的限位止挡部；

所述移动板的下方开设有开槽，所述工作台贯穿所述开槽地与所述移动板连接，所述移动板可竖直上下移动地盖合在所述隔板朝向所述工作区域的侧面上，所述移动板的下端面可抵靠在所述限位止挡部上。

7.根据权利要求1至6任一项所述高频淬火机，其特征在于：

所述高频淬火机还包括过滤板，所述过滤板位于所述工作台的下方，所述过滤板上开设有多个通孔，所述过滤板的四周分别连接有挡板，所述挡板相对所述过滤板倾斜地设置。

8.根据权利要求7所述高频淬火机，其特征在于：

所述高频淬火机还包括高频电源，所述感应器与所述高频电源电连接。

9.根据权利要求8所述高频淬火机，其特征在于：

所述高频淬火机还包括冷却装置，所述冷却装置具有冷却水泵和淬火液循环泵，所述冷却水泵控制水流在冷水机、冷却水热交换器以及所述高频电源之间循环，所述淬火液循环泵控制所述淬火液在淬火液热交换器中循环。