专利名称：新型卧式数控淬火机床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及材料处理领域的淬火设备，特别是卧式数控淬火机床。
背景技术：
传统卧式淬火机床由进料区、淬火区、出料区和电路控制系统组成，进料区通过传动装置将工件送入淬火区，淬火区的加热圈和喷液圈对工件进行淬火；通过人工操作淬火电源来实现分段淬火，批量工件的淬火区域很难保证一致。加热后的工件在自重作用下容易形成弯曲，造成淬火不均匀现象，被淬火工件的质量难以控制。随着国内汽车工业的快速发展，对圆杆工件淬火加工需求日益增加，同时对产品质量的要求也不断提高，传统的卧式淬火机床已难以适应当前的加工的要求。因此通常采用立式淬火机床加工工件，虽有所改善，但也有加热不匀、存在误差、杆件弯曲、淬火质量不稳定、产品定位精度不够高、产品硬度不够均匀等类似的问题。立式淬火机床的生产方式，只能是一次加工一件，工人要不断地填料取料，加工效率低。目前，急需要设计一种加工效率高、产品定位精度较高、产品硬度较均匀、误差较小的卧式淬火机床，既具有自动校直功能，又能任意自动分段淬火，满足工件的不同淬火需要。
实用新型内容本实用新型的目的是提供既具有自动校直、又能任意自动分段淬火、产品定位精度较高、产品硬度较均匀、误差较小等特点的一种新型卧式数控淬火机床。本实用新型的方案是包括进料区、出料区、淬火区和电路控制系统，淬火区装有加热圈和喷液圈，淬火区设有工件校直输送机构，进料区设有能控制淬火电源的工件跟踪机构，出料区设有工件定位机构。工件校直输送机构由主动导轮组、被动导轮组和校直支板构成，两块校直支板分别设置于导轮、导轮之间，主动导轮组由步进电机驱动；被动导轮组固装于底板上，调节手轮通过螺杆与底板连接且能驱动底板前后移动，被动导轮组通过万向传杆与转动阻尼器连接。导轮固套于主轴，主轴的轴线相对于水平线向上偏离角C，其中偏离角C的范围为3度至10度。工件跟踪机构由加热停止进行开关、加热启动行程开关、后退到位行程开关和能移动的跟踪器组成，跟踪器固装有跟踪杆、与上述行程开关配合的行程开关触头；跟踪器安装于传动带上，传动带套连三相电机和传动轮，三相电机与编码器连接。工件定位机构由固定电机、滚珠定位杆、位置调节块、自转顶料器组成，滚珠定位杆连接在固定电机上，位置调节块连接在滚珠定位杆上并且滚珠定位杆贯穿于所述位置调节块一端的通孔，位置调节块另一端设有自转顶料器。本实用新型的优点是工件校直输送机构对淬火区的工件边旋转边自动校直，防止工件弯曲，加工质量容易保证；通过设置不同的行程开关位置，工件可自动进行分段淬火，满足不同淬火需要，批量工件淬火区域一致性较好，该淬火机床比普通立式淬火机床加、工效率提高3至5倍。
图I为本实用新型的主视图；图2为本实用新型的俯视图；图3为被动导轮部位按图2中的A-A方向剖视图；图4为图2中的B-B处逆时针旋转90度的 剖视图；图5为本实用新型电路控制图。I、步进电机；2、齿轮；3、齿轮；4、轴承支座；5、导轮；6、校直支板；7、喷液圈；8、加热圈；9、导轮；10、导向压条；11、传动轮；12、加热停止行程开关；13、传动带；14、塑料链条；15、加热启动行程开关；16、跟踪器；17、行程开关触头；18、履带；19、后退到位行程开关；20、行程开关支架；21、三机电机；22、步进电机；23、出料区；24、底板；25、导轮；26、螺杆；27、调节手轮；28、导轮；29、万向传杆；30、转动阻尼器；31、跟踪杆；32、进料区；33、工件；34、被动导轮主轴；35、触摸屏；36、淬火电源；37、自动装料系统；38、PLC电源；41、固定电机；42、滚珠定位杆；43、位置调节块；44、自转顶料器。
具体实施方式
参照图I和图2，本实用新型包括进料区32、出料区23、淬火区和电路控制系统，其中进料区32设有放置工件33的长条凹槽，凹槽底部设有履带18，步进电机22驱使履带18带动工件33前移；邻近淬火区的履带18上方设有导向压条10，导向压条10和履带18之间形成的通道供工件33穿过，导向压条10防止工件33进入淬火区时向上弹出，上述构成工件传动装置。进料区32内还设有工件跟踪机构，该机构由加热停止行程开关12、加热启动行程开关15、后退到位行程开关19和跟踪器16组成，上述行程开关12、15、19依次安装于行程开关支架20上并可相对于行程开关支架20水平移动。行程开关支架20和履带18之间设有传动带13，传动带13套连三相电机21和传动轮11，跟踪器16安装于传动带13上，跟踪器16通过气缸相对传动带13上下移动，气缸的气管、电线通过塑料链条14与电路控制系统连接。跟踪器16设有跟踪杆31和行程开关触头17、行程开关触头17与上述行程开关12、15、19接触配合，跟踪杆31可与工件33的尾部抵触。出料区设有工件定位机构，该机构由由固定电机41、滚珠定位杆42、位置调节块43、自转顶料器44组成,滚珠定位杆42连接在固定电机41上，位置调节块43连接在滚珠定位杆42上并且滚珠定位杆42贯穿于位置调节块43 —端的通孔，位置调节块43可在滚珠定位杆42上往复运动，位置调节块43另一端设有自转顶料器44，自转顶料器44起到顶料的作用。淬火区前后各设有导轮组,其中前侧为被动导轮组25、28，后侧为主动导轮组5、8，主动导轮组5、8的主轴贯穿轴承支架4后固套有齿轮2，齿轮2与步进电机I主轴上的齿轮3啮合。被动导轮组25、28固装于底板24上，调节手轮27通过螺杆26与底板24连接，转动调节手轮27可驱动被动导轮组25、28前后移动，被动导轮组25、28通过万向传杆29与转动阻尼器30连接。导轮5、25和导轮8、28之间各设有校直支板6，加热圈8和喷液圈7安装于导轮5和导轮25之间，工件33通过履带18带动前移并穿入加热圈8和喷液圈7加工。主动导轮组、被动导轮组和校直支板6构成工件校直输送机构，其中导轮5、25和校直支板6校直工件33如图4所示。被动导轮25、28固套于主轴34上，主轴34的轴线相对于水平线向上偏离角C，偏离角C的范围为3度至10度，如图3所示。参照图5，电路控制系统的核心为可编程逻辑控制器PLC，由电源38供电的PLC与触摸屏35连接，加热停止行程开关12、加热启动行程开关15、后退到位行程开关19与PLC输入端连接，步进电机1、22和三相电机21、固定电机41均与PLC输出端连接，PLC分别控制淬火电源36、自动装料系统37、跟踪器16、滚珠定位杆42。三相电机21与编码器连接，编码器电路与PLC输入端连接。工作原理先由自动装料系统37送入工件33，由步进电机22带动履带18将工件输向淬火区。PLC指令工件跟踪机构和工件定位机构开始工作。三相电机21通过传动带13带动固定在跟踪器16上的跟踪杆31尾随跟踪工件33前行，当跟踪器16上的行程开关触头17触及加热启动行程开关15时，PLC控制淬火电源36使加热圈8、喷液圈7对工件开始连续加热、喷液淬火；跟踪器16继续前行止加热停止行程开关12时，停止对工件加热；然后由PLC控制气缸升起跟踪器16，后退止到位行程开关19处，降下跟踪器16，进入第二工作循环。设计时，考虑到工件33的长度和需淬火的区域要求不同，可在行程开关支架20上对行程开关进行位置调整，以达到加工的要求。步进电机22继续带动履带18将工件33通过导向压条10下方送入淬火区；二组导轮、校直支板6与工件33相切。在步进电机I的带动下，导轮5、8作顺时针方向转动，使工件33在校直支板6的支撑下和被动导轮25、28的挤压下作逆时针方向转动，对淬火工件33起到校直作用。由于淬火校直区域没有履带18等对工件33的牵引，工件33是不会被送出淬火校直区域的，因此在被动导轮的设置上，其主轴34在水平方向设有3至10度的向上倾斜(即进料端高，出料端低)。在被动导轮25、28随着工件33逆时针方向转动时作顺时针方向转动，在摩擦力的作用下，推动工件33前移，直止出料口。被动导轮25、28通过轴承支座与底板24固定，可视工件直径大小，通过转动手轮27调节螺杆26间距，可作前后平移，以达到前后导轮组、校直支板6与工件33相切。被动、导轮25、28与转动阻尼器30之间采用可伸缩万向传杆29连接，使被动导轮25、28与底板24在不对转动阻尼器30移动时可前后任意平移；转动阻尼器30的设置对被动导轮25、28随着工件33作顺时针转动时，进行均匀的力偶反制，使被动导轮25、28均速转动，增加校直与输送工件33前移的效果。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换；而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。
权利要求1.ー种新型卧式数控淬火机床，包括进料区(32)、出料区(23)、淬火区和电路控制系统，淬火区装有加热圈(8)和喷液圈(7)，其特征在于，淬火区设有エ件校直输送机构，进料区(32)设有能控制淬火电源(36)的エ件跟踪机构，出料区(23)设有エ件定位机构。
2.根据权利要求I所述的新型卧式数控淬火机床，其特征在于，エ件校直输送机构由主动导轮组(5、8)、被动导轮组(25、28)和校直支板(6)构成，两块校直支板(6)分别置于导轮(5、25)、导轮(8,28)之间，主动导轮组(5,8)由步进电机(I)驱动。
3.根据权利要求2所述的新型卧式数控淬火机床，其特征在于，被动导轮组(25、28)固装于底板(24)上，调节手轮(27)通过螺杆(26)与底板(24)连接且能驱动底板(24)前后移动，被动导轮组(25、28)通过万向传杆(29)与转动阻尼器(30)连接。
4.根据权利要求3所述的新型卧式数控淬火机床，其特征在于，导轮(25、28)固套于主轴(34)，主轴(34)的轴线相对于水平线向上偏离角C。
5.根据权利要求4所述的新型卧式数控淬火机床，其特征在于，偏离角C的范围为3度至10度。
6.根据权利要求I所述的新型卧式数控淬火机床，其特征在干，エ件跟踪机构由加热停止行程开关(12)、加热启动行程开关(15)、后退到位行程开关(19)和能移动的跟踪器(16)组成，跟踪器(16)固装有跟踪杆(31)、与上述行程开关(12、15、19)配合的行程开关触头(17)。
7.根据权利要求6所述的新型卧式数控淬火机床，其特征在于，跟踪器(16)安装于传动带(13)上，传动带(13)套连三相电机(21)和传动轮(11)，三相电机(21)与编码器连接。
8.根据权利要求I所述的新型卧式数控淬火机床，其特征在于，エ件定位机构由固定电机(41)、滚珠定位杆(42)、位置调节块(43)、自转顶料器(44)组成，滚珠定位杆(42)连接在固定电机(41)上，位置调节块(43)连接在滚珠定位杆(42)上并且滚珠定位杆(42)贯穿于所述位置调节块(43) —端的通孔，位置调节块(43)另一端设有自转顶料器(44)。
9.根据权利要求I所述的新型卧式数控淬火机床，其特征在干，电路控制系统的核心为与触摸屏(35)连接的可编程逻辑控制器PLC，加热停止行程开关(12)、加热启动行程开关(15)、后退到位行程开关(19)、编码器与PLC输入端连接，步进电机(1、22)、三相电机(21)、固定电机(41)均与PLC输出端连接，PLC分别控制淬火电源(36)、自动装料系统(37)、跟踪器(16)、滚珠定位杆(42)。
专利摘要本实用新型属于材料处理领域的淬火设备，特别涉及新型卧式数控淬火机床。本实用新型的方案是包括进料区、出料区、淬火区和电路控制系统，淬火区装有加热圈和喷液圈，淬火区设有工件校直输送机构，进料区设有能控制淬火电源的工件跟踪机构，出料区设有工件定位机构。工件校直输送机构对淬火区的工件边旋转边自动校直，防止工件弯曲，加工质量容易保证；通过设置不同的行程开关位置，本实用新型可自动进行分段淬火，满足不同淬火需要，批量工件淬火区域一致性较好，产品定位精度较高、产品硬度较均匀、误差较小。本实用新型比普通立式淬火机床加工效率提高3至5倍。
文档编号C21D1/667GK202440532SQ20112057857
公开日2012年9月19日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者尚儒鸿 申请人:尚儒鸿