CN208748169U - 一种铝合金管材快速退火装置 - Google Patents

Abstract

一种铝合金管材快速退火装置，属于金属材料热处理领域，为解决现有铝合金管材退火装置升温速度慢、保温时间长、工作效率低和退火后得到晶粒较大无法达到所需力学性能的问题，本装置包括：工作台、抓取机构、以及由输入至输出端依次设置的上料机构、加热机构和下料机构，抓取机构用于将加热机构中的铝合金管材取出放置下料机构上，本实用新型采用感应加热炉代替传统箱式加热炉加热，感应加热炉加热时间短，瞬间加热温度高可以使铝合金管材退火状态下晶粒度达到GB/T 3246.2的一级，同时相较于传统箱式加热炉反应时间更快，退火效果更稳定和具有更高的安全性。

Description

一种铝合金管材快速退火装置

技术领域

本实用新型属于金属材料热处理领域，具体涉及一种铝合金管材快速退火装置。

背景技术

退火是金属材料常用的一种热处理工艺，其目的是使经过加工的材料在一定温度下，保温足够长的时间后，并经过适宜的冷却条件进行冷却。目的是降低硬度，改善切削加工性；消除残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向。

铝及铝合金产品现有的退火方式是采用电阻炉、燃气炉或者盐浴炉进行升温加热，对于晶粒度有特殊要求铝合金，特别是航空航天工业用的波导管产品，都需要晶粒度达到 GB/T 3246.2的一级水平，传统的电阻炉和燃气炉的升温速度慢，产品在炉内停留时间长，极易导致晶粒粗大的问题。而盐浴炉虽然可以快速升温，解决升温效率低的问题，但盐浴炉易引起爆炸、污染环境等问题已经逐渐退出的工业化生产。而本发明是发明一种升温快速又环保的铝合金管材退火装置。

实用新型内容

本实用新型为解决现有铝合金材料退火装置升温速度慢、保温时间长、工作效率低和退火后得到晶粒较大无法达到所需力学性能的问题，从而提出一种铝合金管材快速退火装置，本实用新型的具体结构及连接关系如下：

本实用新型的一种铝合金管材快速退火装置，其组成包括：工作台、抓取机构、以及由输入至输出端依次设置的上料机构、加热机构和下料机构，抓取机构用于将加热机构中的铝合金管材取出放置下料机构上，下料机构、加热机构和抓取机构均设置在工作台的上端面上；

所述的上料机构包括：上料架、上料辊道、变速箱一、辊道电机一、主动辊子一和一组从动辊子一，所述辊道电机一的输出端与变速箱一的输入端通过皮带连接，变速箱一的输出端与主动辊子一的滚轴连接，主动辊子一和从动辊子一设置在上料辊道上，主动辊子一设置在上料辊道输入端，上料辊道的输出端与感应加热炉的输入端相对设置，从动辊子一沿主动辊子一运动方向等间距依次设置，上料架设置在上料辊道输入端处；

所述的加热机构包括：感应加热炉和感应加热炉控制箱，所述感应加热炉和感应加热炉控制箱固定设置在工作台上端面上，感应加热炉控制箱用于控制感应加热炉的加热时间和加热温度；

所述的下料机构包括：下料辊道、变速箱二、辊道电机二、主动辊子二、从动辊子二、接料铲和存料箱，所述下料辊道、变速箱二和辊道电机二设置在工作台上端面上，辊道电机二的输出端与变速箱二的输入端通过皮带连接，变速箱二的输出端与主动辊子二的滚轴连接，主动辊子二和从动辊子二设置在下料辊道上，主动辊子二设置在下料辊道首端，从动辊子二沿主动辊子二运动方向等间距依次设置，下料辊道的输入端与感应加热炉的输出端相对设置，下料辊道输出端与接料铲固定连接，存料箱设置在接料铲的下端；

所述的抓取机构包括：机械手控制箱、机械手滑道和机械手，所述机械手控制箱和机械手滑道设置在工作台上端面上，机械手控制箱控制机械手沿机械手滑道滑动并将感应加热炉内的工件取出放置在下料机构中的主动辊子二和与主动辊子二距离最近的一个从动辊子二上；

所述感应加热炉包括：至少两个固定环、感应加热炉壳体、感应加热炉内套和感应加热线圈，感应加热炉壳体外侧至少设有两个固定环，固定环套装在感应加热炉壳体上，感应加热炉壳体中设有感应加热炉内套，将感应加热线圈设置在感应加热炉内套外壁缠绕固定；

所述从动辊子包括从动辊轮、辊子滚轴和辊子架，辊子辊轮上设置通孔，辊子滚轴设置在通孔中，将辊子滚轴的两端设置在辊子架上的凹槽中间隙配合；

所述机械手滑道上设置限位开关一和限位开关二，所述两个限位开关分别设置在机械手滑道的两端。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

一、本实用新型采用感应加热炉加热相较于传统箱式加热炉反应时间更快，退火效果更稳定和具有更高的安全性。

二、本实用新型通过感应加热炉加热可以使铝合金管材在退火过程中瞬间升温到目标温度，相较于传统的箱式加热炉升温时间节约了70min-80min。

三、本实用新型通过感应加热炉加热可以使铝合金管材在退火过程中加热时间仅需 2s-8s，相较于传统箱式加热炉加热过程中的升温保温过程所消耗的时间总和至少节约了4 个小时。

四、本实用新型采用感应加热炉代替传统箱式加热炉加热，感应加热炉加热时间短，瞬间加热温度高可以使铝合金管材退火状态下晶粒度达到GB/T 3246.2的一级。

附图说明

图1是本实用新型俯视图；

图2是本实用新型侧视图；

图3是本实用新型中感应加热炉主视图；

图4是本实用新型中感应加热炉剖视图；

图5是本实用新型中辊道辊子主视图；

图6是本实用新型中辊道辊子左视图。

图中：1变速箱一、2上料辊道、3上料架、4辊道电机一、5感应加热炉控制箱、6 感应加热炉、6-1固定环、6-2感应加热炉外壁、6-3感应加热炉内腔、6-4感应加热线圈、 7机械手控制箱、8机械手滑道、8-1限位开关一、8-2限位开关二、9机械手、10变速箱二、11辊道电机二、12从动辊子一、12-1辊子滚轴、12-2辊子辊轮、12-2-1通孔、12-3 辊子架、12-3-1凹槽、13接料铲、14存料箱、15工作台、16下料辊道、17主动辊子一、 18主动辊子二、19工件、20从动辊子二。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图6说明本实施方式，本实施方式包括：工作台15、抓取机构、以及由输入至输出端依次设置的上料机构、加热机构和下料机构，抓取机构用于将加热机构中的铝合金管材取出放置下料机构上，下料机构、加热机构和抓取机构均设置在工作台15的上端面上；

所述的上料机构包括：上料架3、上料辊道2、变速箱一1、辊道电机一4、主动辊子一17和一组从动辊子一12，所述辊道电机一4的输出端与变速箱一1的输入端通过皮带连接，变速箱一1的输出端与主动辊子一17的滚轴连接，主动辊子一17和从动辊子一 12设置在上料辊道2上，主动辊子一17设置在上料辊道输入端，上料辊道2的输出端与感应加热炉6的输入端相对设置，从动辊子一12沿主动辊子一17运动方向等间距依次设置，上料架3设置在上料辊道2输入端处；

所述的加热机构包括：感应加热炉6和感应加热炉控制箱5，所述感应加热炉6和感应加热炉控制箱5固定设置在工作台15上端面上，感应加热炉控制箱5用于控制感应加热炉6的加热时间和加热温度；

所述的下料机构包括：下料辊道16、变速箱二10、辊道电机二11、主动辊子二18、从动辊子二20、接料铲13和存料箱14，所述下料辊道16、变速箱二10和辊道电机二11 设置在工作台15上端面上，辊道电机二11的输出端与变速箱二10的输入端通过皮带连接，变速箱二10的输出端与主动辊子二18的滚轴连接，主动辊子二18和从动辊子二20 设置在下料辊道16上，主动辊子二18设置在下料辊道16首端，从动辊子二20沿主动辊子二18运动方向等间距依次设置，下料辊道16的输入端与感应加热炉6的输出端相对设置，下料辊道16输出端与接料铲13固定连接，存料箱14设置在接料铲的下端；

所述的抓取机构包括：机械手控制箱7、机械手滑道8和机械手9，所述机械手控制箱7和机械手滑道8设置在工作台15上端面上，机械手控制箱7控制机械手9沿机械手滑道8滑动并将感应加热炉6内的工件19取出放置在下料机构中的主动辊子二18和与主动辊子二18距离最近的一个从动辊子二20上。

具体实施方式二：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式所述的机械手9的水平中心线与感应加热炉6炉体的轴线共线设置。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

如此设置便于机械手在工作中可以准确的抓取工件，避免在抓取运送过程中工件掉落造成安全隐患。

具体实施方式三：结合图3至图4说明本实施方式，本实施方式所述感应加热炉包括：至少两个固定环6-1、感应加热炉壳体6-2、感应加热炉内套6-3和感应加热线圈6-4，感应加热炉壳体6-2外侧至少设有两个固定环6-1，固定环6-1套装在感应加热炉壳体6-2 上，感应加热炉壳体6-2中设有感应加热炉内套6-3，将感应加热线圈6-4设置在感应加热炉内套6-3外壁缠绕固定。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图5至图6说明本实施方式，本实施方式所述从动辊子一12包括辊子滚轴12-1、辊子辊轮12-2和辊子架12-3，辊子辊轮上设置通孔12-2-1，辊子滚轴12-1设置在通孔中，将辊子滚轴12-1的两端设置在辊子架12-3上的凹槽12-3-1中间隙配合。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式所述的机械手滑道8上设置限位开关一8-1和限位开关二8-2，所述两个限位开关分别设置在机械手滑道的两端。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。

如此设置可以对机械手在做抓取运动时行程进行限制，避免输入行程值过大造成误操作损坏机器。

具体实施方式六：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式所述的工件19长度L应长于两个辊子的端直径与两个辊子间间隔L1之和5-7cm。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。

如此设置可以使工件在辊道运动过程中有更好的支撑作用，防止工件在运送过程中从辊子间隔之间掉落。

具体实施方式七：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式所述的工件19的轴线与感应加热炉6炉体的轴线共线设置。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。

具体实施方式八：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式所述的感应加热炉内套6-3的孔径大于工件19的端面直径。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。

具体实施方式九：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式所述的感应加热炉控制箱5上设有感应加热输入电源。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七或八相同。

具体实施方式十：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式所述的两个从动辊子一12在辊道上安装的间隔L1为5cm。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八或九相同。

工作原理

将需要退火的工件全部放置在上料架上后，逐一推动至上料辊道上，启动辊道电机一带动变速箱一连接的主动辊子一运转给工件一个向前的推力提供一个较大的初速度，确保工件可以剩余的从动辊子上运动，其他从动辊子一在摩擦力的作用下带动工件在上料辊道上运动，待工件行动至上料辊道末端时进入感应加热炉，操作感应加热炉控制箱，将感应加热炉提升到指定温度，对工件进行退火，退火结束后操作机械手控制箱使机械手抓取炉内工件，并将工件移动至下料辊道上，启动辊道电机二带动变速箱二连接的主动辊子二运转给工件一个向前的推力提供一个较大的初速度，确保工件可以剩余的从动辊子上运动，其他从动辊子二在摩擦力的作用下带动工件在下料辊道上运动，待工件行动至下料辊道末端时进入接料铲内，在滑落至存料箱中，单件退火工序结束。

Claims (10)

1.一种铝合金管材快速退火装置，其特征在于；所述装置包括：工作台(15)、抓取机构、以及由输入至输出端依次设置的上料机构、加热机构和下料机构，抓取机构用于将加热机构中的铝合金管材取出放置下料机构上，下料机构、加热机构和抓取机构均设置在工作台(15)的上端面上；

所述的上料机构包括：上料架(3)、上料辊道(2)、变速箱一(1)、辊道电机一(4)、主动辊子一(17)和一组从动辊子一(12)，所述辊道电机一(4)的输出端与变速箱一(1)的输入端通过皮带连接，变速箱一(1)的输出端与主动辊子一(17)的滚轴连接，主动辊子一(17)和从动辊子一(12)设置在上料辊道(2)上，主动辊子一(17)设置在上料辊道输入端，上料辊道(2)的输出端与感应加热炉(6)的输入端相对设置，从动辊子一(12)沿主动辊子一(17)运动方向等间距依次设置，上料架(3)设置在上料辊道(2)输入端处；

所述的加热机构包括：感应加热炉(6)和感应加热炉控制箱(5)，所述感应加热炉(6)和感应加热炉控制箱(5)固定设置在工作台(15)上端面上，感应加热炉控制箱(5)用于控制感应加热炉(6)的加热时间和加热温度；

所述的下料机构包括：下料辊道(16)、变速箱二(10)、辊道电机二(11)、主动辊子二(18)、一组从动辊子二(20)、接料铲(13)和存料箱(14)，所述下料辊道(16)、变速箱二(10)和辊道电机二(11)设置在工作台(15)上端面上，辊道电机二(11)的输出端与变速箱二(10)的输入端通过皮带连接，变速箱二(10)的输出端与主动辊子二(18)的滚轴连接，主动辊子二(18)和从动辊子二(20)设置在下料辊道(16)上，主动辊子二(18)设置在下料辊道(16)首端，从动辊子二(20)沿主动辊子二(18)运动方向等间距依次设置，下料辊道(16)的输入端与感应加热炉(6)的输出端相对设置，下料辊道(16)输出端与接料铲(13)固定连接，存料箱(14)设置在接料铲的下端；

所述的抓取机构包括：机械手控制箱(7)、机械手滑道(8)和机械手(9)，所述机械手控制箱(7)和机械手滑道(8)设置在工作台(15)上端面上，机械手控制箱(7)控制机械手(9)沿机械手滑道(8)滑动并将感应加热炉(6)内的工件(19)取出放置在下料机构中的主动辊子二(18)和与主动辊子二(18)距离最近的从动辊子二(20)上。

2.根据权利要求1中所述一种铝合金管材快速退火装置，其特征在于：所述的机械手(9)的水平中心线与感应加热炉(6)炉体的轴线共线设置。

3.根据权利要求2中所述一种铝合金管材快速退火装置，其特征在于：所述感应加热炉包括：至少两个固定环(6-1)、感应加热炉壳体(6-2)、感应加热炉内套(6-3)和感应加热线圈(6-4)，感应加热炉壳体(6-2)外侧至少设有两个固定环(6-1)，固定环(6-1)套装在感应加热炉壳体(6-2)上，感应加热炉壳体(6-2)中设有感应加热炉内套(6-3)，将感应加热线圈(6-4)设置在感应加热炉内套(6-3)外壁缠绕固定。

4.根据权利要求3中所述一种铝合金管材快速退火装置，其特征在于：所述从动辊子一(12)包括辊子滚轴(12-1)、辊子辊轮(12-2)和辊子架(12-3)，辊子辊轮上设置通孔(12-2-1)，辊子滚轴(12-1)设置在通孔(12-2-1)中，将辊子滚轴(12-1)的两端设置在辊子架(12-3)上的凹槽(12-3-1)中。

5.根据权利要求4中所述一种铝合金管材快速退火装置，其特征在于：所述的机械手滑道(8)上设置限位开关一(8-1)和限位开关二(8-2)，所述两个限位开关分别设置在机械手滑道的两端。

6.根据权利要求5中所述一种铝合金管材快速退火装置，其特征在于：所述的工件(19)长度L应长于两个辊子的端直径与两个辊子间间隔L1之和5-7cm。

7.根据权利要求6中所述一种铝合金管材快速退火装置，其特征在于：所述的工件(19)的轴线与感应加热炉(6)炉体的轴线共线设置。

8.根据权利要求7中所述一种铝合金管材快速退火装置，其特征在于：所述的感应加热炉内套(6-3)的孔径大于工件(19)的端面直径。

9.根据权利要求8中所述一种铝合金管材快速退火装置，其特征在于：所述的感应加热炉控制箱(5)上设有感应加热输入电源。

10.根据权利要求9中所述一种铝合金管材快速退火装置，其特征在于：所述的两个从动辊子一(12)在辊道上安装的间隔L1为5cm。