CN212051553U - 一种带有扶正装置的立式中频淬火机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带有扶正装置的立式中频淬火机床，包括PLC控制柜、机床、感应圈、立柱、一号伺服电机、二号伺服电机、滑板、丝杆、螺母、底板、工件固定板、旋转托盘、上顶尖、上顶尖扳柄和顶板；其特征在于：滑板上设有扶正装置，扶正装置位于底板和工件固定板之间，滑板的前面板上固定设有气缸，气缸的活塞杆端部固定设有楔形块，气缸的轴线与上顶尖的轴线平行；立柱的下部固定设有与滑板下端适配的一号行程开关和二号行程开关；PLC控制柜上设有扶正打开按钮和扶正闭合按钮。本实用新型在细长轴类工件的中频加热淬火过程中，防止工件在旋转过程中出现弯曲变形，降低了后续加工工序的难度，提高了生产效率。

Description

一种带有扶正装置的立式中频淬火机床

本申请为申请号CN201921532066.X、申请日2019年09月16日、发明名称“立式中频淬火机床用细长轴淬火扶正装置”的分案申请。

技术领域

本实用新型涉及一种立式中频淬火机床的改进,具体的说是一种带有扶正装置的立式中频淬火机床。

背景技术

细长轴类工件都有一个相对细长的杆部，对于这种细长轴类工件的生产, 对其杆部一般会有一个中频淬火的处理工序，以便在杆部的表面形成一个淬硬层，提高疲劳强度；如汽车半轴的生产, 汽车半轴是汽车的重要部件之一，包括杆部、法兰盘端和花键端，这种细长轴类的汽车半轴热处理流程为制坯、调质处理、粗精车、中频淬火。中频加热淬火过程是在立式中频淬火机床上进行的，目前的立式中频淬火机床，包括PLC控制柜、机床、感应圈、立柱、一号伺服电机、二号伺服电机、滑板、丝杆、螺母、底板、工件固定板、旋转托盘、上顶尖、上顶尖扳柄和顶板，感应圈固定设置在机床的侧板上，机床的底座上固定设有相互对称的两个立柱，立柱的外侧壁上设有导轨，滑板两侧的滑槽卡在两个立柱的导轨上，从而使滑板沿着立柱的导轨滑动，滑板的中部固定设有螺母，立柱的顶端固定设有一号伺服电机，两个立柱之间设有丝杆，螺母套设在丝杆上，丝杆的上端与一号伺服电机的驱动轴固定连接，通过一号伺服电机驱动丝杆旋转，实现滑板的上下滑动；滑板的两侧壁上分别设有安装槽，底板、工件固定板和顶板分别通过螺栓固定在滑板的安装槽上，底板设置在滑板的下端，顶板设置在滑板上端，工件固定板设置在滑板的中部，其安装位置与汽车半轴工件的高度相适配；顶板上固定设有二号伺服电机，底板上设有旋转托盘，旋转托盘上固定设有下顶尖，工件固定板上设有上顶尖和操作上顶尖伸缩的上顶尖扳柄，上顶尖的轴线、下顶尖的轴线和感应圈的圆心重合，汽车半轴工件夹持在上顶尖和下顶尖之间，二号伺服电机通过传动轴驱动旋转托盘旋转，从而实现汽车半轴工件进行旋转；一号伺服电机和二号伺服电机、感应圈的控制装置分别通过导线与PLC控制柜相连接，PLC控制柜上设有启动按钮和停止按钮。其不足之处在于：在对汽车半轴工件的连续加热淬火过程中，由于汽车半轴工件在不停的旋转，会导致汽车半轴工件中部的弯曲变形量变大，一般变形量为3—8mm，增加了后续加工的难度，降低了整体的生产效率。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单，使用方便，在细长轴类工件的中频加热淬火过程中，防止工件在旋转过程中出现弯曲变形，降低后续加工工序的难度，提高生产效率的带有扶正装置的立式中频淬火机床。

为了达到以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：该一种带有扶正装置的立式中频淬火机床，包括PLC控制柜、机床、感应圈、立柱、一号伺服电机、二号伺服电机、滑板、丝杆、螺母、底板、工件固定板、旋转托盘、上顶尖、上顶尖扳柄和顶板，感应圈固定设置在机床的侧板上，机床的底座上固定设有相互对称的两个立柱，立柱的外侧壁上设有导轨，滑板两侧的滑槽分别卡在两个立柱的导轨上，滑板的后板面中部固定设有螺母，立柱的顶端固定设有一号伺服电机，两个立柱之间设有丝杆，螺母套设在丝杆上，丝杆的上端与一号伺服电机的驱动轴固定连接；滑板的两侧壁上分别设有安装槽，底板、工件固定板和顶板分别通过螺栓固定在滑板的安装槽上，底板设置在滑板的下端，顶板设置在滑板上端，工件固定板设置在滑板的中部，其安装位置与汽车半轴工件的高度相适配；顶板上固定设有二号伺服电机，底板上设有旋转托盘，旋转托盘上固定设有下顶尖，工件固定板上设有上顶尖和操作上顶尖伸缩的上顶尖扳柄，上顶尖的轴线、下顶尖的轴线和感应圈的圆心重合，二号伺服电机通过传动轴驱动旋转托盘旋转；一号伺服电机和二号伺服电机、感应圈的控制装置分别通过导线与PLC控制柜相连接，PLC控制柜上设有启动按钮和停止按钮；其特征在于：所述的滑板上设有扶正装置，扶正装置位于底板和工件固定板之间，所述的滑板的前面板上固定设有气缸，气缸的活塞杆端部固定设有楔形块，气缸的轴线与上顶尖的轴线平行；所述的立柱的下部固定设有与滑板下端适配的一号行程开关和二号行程开关；所述的PLC控制柜上设有扶正打开按钮和扶正闭合按钮；所述的一号行程开关、二号行程开关、扶正打开按钮、扶正闭合按钮和气缸的线圈分别通过导线与PLC控制柜相连接。

所述的扶正装置，包括横板、右侧固定板、左侧固定板、两个夹持板、两个前扶正轮、两个驱动轮、后扶正轮、调节板、操作杆、操作轮、两个一号弹簧和二号弹簧，右侧固定板和左侧固定板对称固定设置在横板的两端，横板中部的通孔内设有操作杆，操作杆与右侧固定板平行，操作杆的前端固定设有调节板，操作杆的后端通过一号固定轴设有操作轮；右侧固定板和左侧固定板的后端分别固定设有内凸块，右侧固定板和左侧固定板后端的内凸块分别卡在滑板两侧壁上的安装槽内，并用螺杆锁紧；所述的调节板卡在右侧固定板和左侧固定板之间滑动，调节板的前端部设有相互对称的两个斜面，调节板的前端通过转轴设有后扶正轮；所述的两个夹持板相互对称，两个夹持板的中部分别通过二号固定轴设置在相适配的右侧固定板和左侧固定板的前端，夹持板的前端通过转轴设有前扶正轮，夹持板的后端通过转轴设有驱动轮，两个驱动轮分别沿调节板前端部的两个斜面滑动；所述的操作轮与气缸活塞杆前端的楔形块的斜面相适配；所述的横板上固定设有二号定位销，调节板上固定设有一号定位销，一号定位销与二号定位销之间设有二号弹簧，两个驱动轮的转轴分别通过一号弹簧与一号定位销连接，两个一号弹簧相互对称。

所述的扶正装置与工件固定板之间的距离是工件固定板与底板之间距离的三分之一。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型结构简单，使用方便，在细长轴类工件的中频加热淬火过程中，防止工件在旋转过程中出现弯曲变形，降低了后续加工工序的难度，提高了生产效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构主视示意图。

图2为本实用新型沿丝杆轴线方向的立柱和滑板的结构剖视示意图。

图3为本实用新型的沿图2中A—A方向的结构剖视示意图。

图4为本实用新型的扶正装置的结构俯视放大示意图。

图中：1、汽车半轴工件；2、机床；3、PLC控制柜；31、启动按钮；32、停止按钮；33、扶正打开按钮；34、扶正闭合按钮；4、感应圈；5、底板；6、立柱；7、导轨；8、扶正装置；801、横板；802、右侧固定板；803、左侧固定板；804、内凸块；805、螺杆；806、二号弹簧；807、操作杆；808、操作轮；809、一号固定轴；810、二号定位销；811、调节板；812、后扶正轮；813、一号定位销；814、一号弹簧；815、二号固定轴；816、夹持板；817、前扶正轮；818、驱动轮；9、工件固定板；10、顶板；11、上顶尖；12、上顶尖扳柄；13、二号伺服电机；14、一号伺服电机；15、滑板；16、气缸；17、楔形块；18、旋转托盘；19、一号行程开关；20、二号行程开关；21、丝杆；22、螺母；23、安装槽。

具体实施方式

参照图1、图2、图3、图4制作本实用新型。

该一种带有扶正装置的立式中频淬火机床，包括PLC控制柜3、机床2、感应圈4、立柱6、一号伺服电机14、二号伺服电机13、滑板15、丝杆21、螺母22、底板5、工件固定板9、旋转托盘18、上顶尖11、上顶尖扳柄12和顶板10，感应圈4固定设置在机床2的侧板上，机床2的底座上固定设有相互对称的两个立柱6，立柱6的外侧壁上设有导轨7，滑板15两侧的滑槽分别卡在两个立柱6的导轨7上，从而使滑板15沿着立柱6的导轨7滑动，滑板15的后板面中部固定设有螺母22，立柱6的顶端固定设有一号伺服电机14，两个立柱6之间设有丝杆21，螺母22套设在丝杆21上，丝杆21的上端与一号伺服电机14的驱动轴固定连接，通过一号伺服电机14驱动丝杆21旋转，实现滑板15的上下滑动；滑板15的两侧壁上分别设有安装槽23，底板5、工件固定板9和顶板10分别通过螺栓固定在滑板15的安装槽23上，底板5设置在滑板15的下端，顶板10设置在滑板15上端，工件固定板9设置在滑板15的中部，其安装位置与汽车半轴工件1的高度相适配；顶板10上固定设有二号伺服电机13，底板5上设有旋转托盘18，旋转托盘18上固定设有下顶尖，工件固定板9上设有上顶尖11和操作上顶尖11伸缩的上顶尖扳柄12，上顶尖11的轴线、下顶尖的轴线和感应圈4的圆心重合，汽车半轴工件1夹持在上顶尖11和下顶尖之间，二号伺服电机13通过传动轴驱动旋转托盘18旋转，从而实现汽车半轴工件1进行旋转；一号伺服电机14和二号伺服电机13、感应圈4的控制装置分别通过导线与PLC控制柜3相连接，PLC控制柜3上设有启动按钮31和停止按钮32，此为现有技术；其特征在于：所述的滑板15上设有扶正装置8，扶正装置8位于底板5和工件固定板9之间，所述的滑板15的前面板上固定设有气缸16，气缸16的活塞杆端部固定设有楔形块17，气缸16的轴线与上顶尖11的轴线平行；所述的立柱6的下部固定设有与滑板15下端适配的一号行程开关19和二号行程开关20；所述的PLC控制柜3上设有扶正打开按钮33和扶正闭合按钮34；所述的一号行程开关19、二号行程开关20、扶正打开按钮33、扶正闭合按钮34和气缸16的线圈分别通过导线与PLC控制柜3相连接，通过一号行程开关19、二号行程开关20、扶正打开按钮33和扶正闭合按钮34传递信号给PLC控制柜3，PLC控制柜3再根据信号控制气缸16的工作状态。

所述的扶正装置8，包括横板801、右侧固定板802、左侧固定板803、两个夹持板816、两个前扶正轮817、两个驱动轮818、后扶正轮812、调节板811、操作杆807、操作轮808、两个一号弹簧814和二号弹簧806，右侧固定板802和左侧固定板803对称固定设置在横板801的两端，横板801中部的通孔内设有操作杆807，操作杆807与右侧固定板802平行，操作杆807的前端固定设有调节板811，操作杆807的后端通过一号固定轴809设有操作轮808；右侧固定板802和左侧固定板803的后端分别固定设有内凸块804，右侧固定板802和左侧固定板803后端的内凸块804分别卡在滑板15两侧壁上的安装槽23内，并用螺杆805锁紧，从而将右侧固定板802和左侧固定板803固定在滑板15上；所述的调节板811卡在右侧固定板802和左侧固定板803之间滑动，调节板811的前端部设有相互对称的两个斜面，调节板811的前端通过转轴设有后扶正轮812；所述的两个夹持板816相互对称，两个夹持板816的中部分别通过二号固定轴815设置在相适配的右侧固定板802和左侧固定板803的前端，夹持板816的前端通过转轴设有前扶正轮817，夹持板816的后端通过转轴设有驱动轮818，两个驱动轮818分别沿调节板811前端部的两个斜面滑动，从而实现两个前扶正轮817同步向外张开，或同步向内合拢，在两个前扶正轮817向内合拢时，两个前扶正轮817和后扶正轮812夹持在汽车半轴工件1的圆周壁上，保证汽车半轴工件1旋转时不会发生摆动；所述的操作轮808与气缸16活塞杆前端的楔形块17的斜面相适配；所述的横板801上固定设有二号定位销810，调节板811上固定设有一号定位销813，一号定位销813与二号定位销810之间设有二号弹簧806，两个驱动轮818的转轴分别通过一号弹簧814与一号定位销813连接，两个一号弹簧814相互对称；这样，气缸16的活塞杆伸出时，楔形块17推动操作轮808向前移动，操作杆807前端的调节板811向前滑动，两个驱动轮818分别沿着调节板811前端部两侧的斜面向外移动，从而使两个前扶正轮817同步向内移动，实现两个前扶正轮817和后扶正轮812夹持在汽车半轴工件1的圆周壁上；当气缸16的活塞杆缩回时，楔形块17也随之移动，二号弹簧806拉动调节板811向后滑动，同时，两个一号弹簧814分别拉动两个驱动轮818的转轴，使两个驱动轮818分别沿着调节板811前端部两侧的斜面同步向内移动，两个前扶正轮817则同步向外移动，后扶正轮812也向后移动，实现两个前扶正轮817和后扶正轮812与汽车半轴工件1的分离。

所述的扶正装置8与工件固定板9之间的距离是工件固定板9与底板5之间距离的三分之一。

使用本实用新型对汽车半轴工件1进行中频加热淬火时，其工作过程如下：

（1）、底板5下滑到最底部，此时扶正装置8处于打开状态，也就是气缸16的活塞处于缩回状态，将汽车半轴工件1的底端放置在旋转托盘18的下顶尖上，操作上顶尖扳柄12，使上顶尖11压紧在汽车半轴工件1的顶端，将汽车半轴工件1夹持住，完成工件的安装；

（2）、按动启动按钮31，PLC控制柜3操作一号伺服电机14的驱动轴转动，从而带动丝杆21旋转，丝杆21上套设的螺母22沿丝杆21轴向上移，使滑板15带着顶板10、工件固定板9、底板5、扶正装置8一起上移，当感应圈4位于汽车半轴工件1的细长轴的底端时，停止上移；按下扶正闭合按钮34，PLC控制柜3控制气缸16的活塞伸出，扶正装置8抱紧在汽车半轴工件1的中部；随后，PLC控制柜3操作一号伺服电机14反向旋转，二号伺服电机13驱动旋转托盘18转动，带动汽车半轴工件1转动，感应圈4开始加热并进行喷水淬火工作，通过一号伺服电机14和二号伺服电机13协同工作，使汽车半轴工件1边旋转边下移，实现感应圈4从下向上对汽车半轴工件1的细长轴进行加热淬火工作；

（3）、随着汽车半轴工件1的下移，当扶正装置8从感应圈4上方接近感应圈4时，滑板15的下端运行到一号行程开关19处，一号行程开关19发送信号给PLC控制柜3，PLC控制柜3控制气缸16的活塞杆缩回，扶正装置8打开，跨过感应圈4；

（4）、在扶正装置8跨过感应圈4后，随着汽车半轴工件1的下移，滑板15的下端会运行到二号行程开关20处，二号行程开关20发送信号给PLC控制柜3，PLC控制柜3控制气缸16的活塞杆伸出，使扶正装置8重新抱紧在汽车半轴工件1的中部，此时，扶正装置8恰好位于感应圈4的下端，可以调整一号行程开关19和二号行程开关20之间的间距，与感应圈4上沿和下沿之间的宽度相适配；

（5）、当底板5运行到最底部的更换工件的位置后，汽车半轴工件1淬火工作完成；按下扶正打开按钮33，PLC控制柜3控制气缸16的活塞杆缩回，使扶正装置8重新打开，更换新的汽车半轴工件1，如此循环。

通过本实用新型对汽车半轴工件1进行中频加热淬火工序，能达到在加工过程中的弯曲变形控制在0.6—1.2mm之间，降低了后续加工工序的难度，提高了生产效率。

Claims (2)

1.一种带有扶正装置的立式中频淬火机床，包括PLC控制柜（3）、机床（2）、感应圈（4）、立柱（6）、一号伺服电机（14）、二号伺服电机（13）、滑板（15）、丝杆（21）、螺母（22）、底板（5）、工件固定板（9）、旋转托盘（18）、上顶尖（11）、上顶尖扳柄（12）和顶板（10），感应圈（4）固定设置在机床（2）的侧板上，机床（2）的底座上固定设有相互对称的两个立柱（6），立柱（6）的外侧壁上设有导轨（7），滑板（15）两侧的滑槽分别卡在两个立柱（6）的导轨（7）上，滑板（15）的后板面中部固定设有螺母（22），立柱（6）的顶端固定设有一号伺服电机（14），两个立柱（6）之间设有丝杆（21），螺母（22）套设在丝杆（21）上，丝杆（21）的上端与一号伺服电机（14）的驱动轴固定连接；滑板（15）的两侧壁上分别设有安装槽（23），底板（5）、工件固定板（9）和顶板（10）分别通过螺栓固定在滑板（15）的安装槽（23）上，底板（5）设置在滑板（15）的下端，顶板（10）设置在滑板（15）上端，工件固定板（9）设置在滑板（15）的中部，其安装位置与汽车半轴工件（1）的高度相适配；顶板（10）上固定设有二号伺服电机（13），底板（5）上设有旋转托盘（18），旋转托盘（18）上固定设有下顶尖，工件固定板（9）上设有上顶尖（11）和操作上顶尖（11）伸缩的上顶尖扳柄（12），上顶尖（11）的轴线、下顶尖的轴线和感应圈（4）的圆心重合，二号伺服电机（13）通过传动轴驱动旋转托盘（18）旋转；一号伺服电机（14）和二号伺服电机（13）、感应圈（4）的控制装置分别通过导线与PLC控制柜（3）相连接，PLC控制柜（3）上设有启动按钮（31）和停止按钮（32）；其特征在于：所述的滑板（15）上设有扶正装置（8），扶正装置（8）位于底板（5）和工件固定板（9）之间，所述的滑板（15）的前面板上固定设有气缸（16），气缸（16）的活塞杆端部固定设有楔形块（17），气缸（16）的轴线与上顶尖（11）的轴线平行；所述的立柱（6）的下部固定设有与滑板（15）下端适配的一号行程开关（19）和二号行程开关（20）；所述的PLC控制柜（3）上设有扶正打开按钮（33）和扶正闭合按钮（34）；所述的一号行程开关（19）、二号行程开关（20）、扶正打开按钮（33）、扶正闭合按钮（34）和气缸（16）的线圈分别通过导线与PLC控制柜（3）相连接；

所述的扶正装置（8），包括横板（801）、右侧固定板（802）、左侧固定板（803）、两个夹持板（816）、两个前扶正轮（817）、两个驱动轮（818）、后扶正轮（812）、调节板（811）、操作杆（807）、操作轮（808）、两个一号弹簧（814）和二号弹簧（806），右侧固定板（802）和左侧固定板（803）对称固定设置在横板（801）的两端，横板（801）中部的通孔内设有操作杆（807），操作杆（807）与右侧固定板（802）平行，操作杆（807）的前端固定设有调节板（811），操作杆（807）的后端通过一号固定轴（809）设有操作轮（808）；右侧固定板（802）和左侧固定板（803）的后端分别固定设有内凸块（804），右侧固定板（802）和左侧固定板（803）后端的内凸块（804）分别卡在滑板（15）两侧壁上的安装槽（23）内，并用螺杆（805）锁紧；所述的调节板（811）卡在右侧固定板（802）和左侧固定板（803）之间滑动，调节板（811）的前端部设有相互对称的两个斜面，调节板（811）的前端通过转轴设有后扶正轮（812）；所述的两个夹持板（816）相互对称，两个夹持板（816）的中部分别通过二号固定轴（815）设置在相适配的右侧固定板（802）和左侧固定板（803）的前端，夹持板（816）的前端通过转轴设有前扶正轮（817），夹持板（816）的后端通过转轴设有驱动轮（818），两个驱动轮（818）分别沿调节板（811）前端部的两个斜面滑动；所述的操作轮（808）与气缸（16）活塞杆前端的楔形块（17）的斜面相适配；所述的横板（801）上固定设有二号定位销（810），调节板（811）上固定设有一号定位销（813），一号定位销（813）与二号定位销（810）之间设有二号弹簧（806），两个驱动轮（818）的转轴分别通过一号弹簧（814）与一号定位销（813）连接，两个一号弹簧（814）相互对称。

2.根据权利要求1所述的一种带有扶正装置的立式中频淬火机床，其特征在于：所述的扶正装置（8）与工件固定板（9）之间的距离是工件固定板（9）与底板（5）之间距离的三分之一。

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