一种工业用流水线式自动化热处理方法及设备与流程

本发明涉及热处理设备，特别涉及一种工业用流水线式自动化热处理设备。

背景技术：

热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。主要包括正火、退火、淬火、回火，或者相互结合，又或者过程中进行渗料（碳氮……），等等处理。但无论是那种，其基本是对温度、气压的控制，金属材料在冷热及气压的变化中，获得相应的性能。热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。这些过程互相衔接，不可间断。加热是热处理的重要工序之一。金属热处理的加热方法很多，最早是采用木炭和煤作为热源，近而应用液体和气体燃料，现在电的应用使加热易于控制，且无环境污染。正因电的应用，使得热处理可以慢慢地流水线化、设备化，整个热处理过程更加科学合理，控制更加的精确，提高效率，保证品质。传统的热处理的过程，由于衔接的间断，导致热处理品质收到一定程度的影响，例如退火将亚共析钢工件加热至AC3以上20~40度，保温一段时间后，随炉缓慢冷却至500度，最后在空气中冷却，这个过程中，为了提高炉的利用率和生产效率，并不会让工件随炉缓慢冷却，而是会将工件转移到专用的冷却室，在转移的过程中，必然无法保证对温度的控制，从而影响热处理品质。

技术实现要素：

针对上述不足，本发明的目的在于，提供一种工业用流水线式自动化热处理方法及设备，通过依次设置的进料机构、进料过渡室、第一热处理炉体、中转过渡室、第二热处理炉体、出料过渡室及出料机构，实现工件的流线线式自动化热处理，整个过程无缝衔接，智能控温控压，实现热处理炉体的最大化利用，效率高，品质好，安全性高。

本发明采用的技术方案为：一种工业用流水线式自动化热处理方法，其特征在于，

1）设置进料机构、进料过渡室、第一热处理炉体、中转过渡室、第二热处理炉体、出料过渡室及出料机构；所述进料机构、进料过渡室、第一热处理炉体、中转过渡室、第二热处理炉体、出料过渡室及出料机构，通过转辊输送机构相连接，流水线式依次设置；所述转辊输送机构，从进料机构开始，输送工件依次穿过进料过渡室、第一热处理炉体、中转过渡室、第二热处理炉体、出料过渡室，然后到出料机构结束；所述进料机构与进料过渡室之间、进料过渡室与第一热处理炉体之间、第一热处理炉体与中转过渡室之间、中转过渡室与第二热处理炉体之间、第二热处理炉体与出料过渡室之间、出料过渡室与出料机构之间，分别设有第一密封式升降门、第二密封式升降门、第三密封式升降门、第四密封式升降门、第五密封式升降门、第六密封式升降门；所述进料过渡室、第一热处理炉体、中转过渡室、第二热处理炉体、出料过渡室分别皆设有温度发生控制系统及气压发生控制系统，其中，所述温度发生控制系统包括温度发生装置及温度传感器，所述气压发生控制装置包括空压机及气压传感器，另外，所述第一热处理炉体、第二热处理炉体还设置有渗料进口；

2）将需要进行热处理的工件放至进料机构，将进料过渡室的温度与气压调节至常温、常压，开启第一密封式升降门，由转辊输送机构将进料机构的工件送至进料过渡室，关闭第一密封式升降门；

3）将进料过渡室的温度与气压调节至与第一热处理炉体一致，开启第二密封式升降门，由转辊输送机构将进料过渡室的工件送至第一热处理炉体，关闭第二密封式升降门；第一热处理炉体对工件进行加热、渗碳氮处理；

4）将中转过渡室的温度与气压调节至与第一热处理炉体一致，开启第三密封式升降门，由转辊输送机构将第一热处理炉体的工件送至中转过渡室，关闭第三密封式升降门；

5）将中转过渡室的温度与气压调节至与第二热处理炉体一致，开启第四密封式升降门，由转辊输送机构将中转过渡室的工件送至第二热处理炉体，关闭第四密封式升降门；第二热处理炉体对工件进行保温、冷却处理；

6）将出料过渡室的温度与气压调节至与第二热处理炉体一致，开启第五密封式升降门，由转辊输送机构将第二热处理炉体的工件送至出料过渡室，关闭第五密封式升降门；

7）将出料过渡室的温度与气压调节至常温、常压，开启第六密封式升降门，由转辊输送机构将出料过渡室的工件送至出料机构，然后转移。

一种实施所述方法的工业用流水线式自动化热处理设备，包括进料机构、进料过渡室、第一热处理炉体、中转过渡室、第二热处理炉体、出料过渡室及出料机构，其特征在于，所述进料机构、进料过渡室、第一热处理炉体、中转过渡室、第二热处理炉体、出料过渡室及出料机构，通过转辊输送机构相连接，流水线式依次设置；所述转辊输送机构，从进料机构开始，输送工件依次穿过进料过渡室、第一热处理炉体、中转过渡室、第二热处理炉体、出料过渡室，然后到出料机构结束；所述进料机构与进料过渡室之间、进料过渡室与第一热处理炉体之间、第一热处理炉体与中转过渡室之间、中转过渡室与第二热处理炉体之间、第二热处理炉体与出料过渡室之间、出料过渡室与出料机构之间，分别设有第一密封式升降门、第二密封式升降门、第三密封式升降门、第四密封式升降门、第五密封式升降门、第六密封式升降门；所述进料过渡室、第一热处理炉体、中转过渡室、第二热处理炉体、出料过渡室分别皆设有温度发生控制系统及气压发生控制系统，其中，所述温度发生控制系统包括温度发生装置及温度传感器，所述气压发生控制装置包括空压机及气压传感器，另外，所述第一热处理炉体、第二热处理炉体还设置有渗料进口。

进一步，所述进料机构及出料机构皆设有与之相对应的取放料机械手，该取放料机械手装设有取放夹具。

进一步，所述转辊输送机构包括传动装置及依次排列设置的多根转辊，其中，所述传动装置为电机、带轮、皮带组成的传动装置或电机、齿轮组组成的传动装置。

进一步，所述转辊输送机构还包括网格状工件装载框。更进一步，所述工件装载框的底部两侧设有横截面呈“︺”的长条状凸起，与之相适配，所述多根转辊上设有横截面呈“︺”的环形凹槽，从而形成轨道式引导输送。或者，所述工件装载框的底部两侧设有横截面呈“︶”的长条状凸起，与之相适配，所述多根转辊上设有横截面呈“︶”的环形凹槽，从而形成轨道式引导输送。又或者，所述工件装载框的底部两侧设有横截面呈“﹀”的长条状凸起，与之相适配，所述多根转辊上设有横截面呈“﹀”的环形凹槽，从而形成轨道式引导输送。在此需要说明的是，无论是大工件还是小工件，比较科学合理地是采用工件装载框进行输送，这样做，一是能实现批量处理，而是尽量避免转辊在输送工件时产生偏移；然而，尽管采用工件装载框进行输送，但由于工件装载框的底部与转辊之间没有定位引导，依然会产生偏移情况，因此，在工件装载框的底部与转辊之间设计了相应的轨道式引导输送结构。整体上，这种横截面由宽渐窄的长条状凸起与横截面由窄渐宽的环形凹槽（因为转辊式圆柱体）相配合，基本上能够引导工件装载框按预定轨迹向前输送，而又能避免直面轨道所产生的容易脱轨、卡轨的问题，因为两侧的具有一定斜度的斜面或弧面，能够时刻在有一点点偏移的时候便马上引导回位。

本发明具有以下优点：通过依次设置的进料机构、进料过渡室、第一热处理炉体、中转过渡室、第二热处理炉体、出料过渡室及出料机构，实现工件的流线线式自动化热处理，整个过程无缝衔接，无需经过热处理需求之外的温度变化，也无需主热处理炉（功率较大）停止工作，智能控温控压，实现热处理炉体的最大化利用，效率高，品质好，安全性高。

下面结合附图说明与具体实施方式，对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本实施例的整体结构示意图；

图2为图1的俯视结构示意图；

图3为图1的A部局部放大结构示意图；

图4为工件装载框与转辊的配合结构示意图一；

图5为工件装载框与转辊的配合结构示意图二；

图中：进料机构1；进料过渡室2；第一热处理炉体3；中转过渡室4；第二热处理炉体5；出料过渡室6；出料机构7；第一密封式升降门8；第二密封式升降门9；第三密封式升降门10；第四密封式升降门11；第五密封式升降门12；第六密封式升降门13；温度发生装置14；空压机15；渗料进口16；传动装置17；转辊18；工件装载框19；凸起20；凹槽21。

具体实施方式

参见图1至4，本实施例所提供的工业用流水线式自动化热处理方法，其特征在于，

1）设置进料机构1、进料过渡室2、第一热处理炉体3、中转过渡室4、第二热处理炉体5、出料过渡室6及出料机构7；所述进料机构1、进料过渡室2、第一热处理炉体3、中转过渡室4、第二热处理炉体5、出料过渡室6及出料机构7，通过转辊输送机构相连接，流水线式依次设置；所述转辊输送机构，从进料机构1开始，输送工件依次穿过进料过渡室2、第一热处理炉体3、中转过渡室4、第二热处理炉体5、出料过渡室6，然后到出料机构7结束；所述进料机构1与进料过渡室2之间、进料过渡室2与第一热处理炉体3之间、第一热处理炉体3与中转过渡室4之间、中转过渡室4与第二热处理炉体5之间、第二热处理炉体5与出料过渡室6之间、出料过渡室6与出料机构7之间，分别设有第一密封式升降门8、第二密封式升降门9、第三密封式升降门10、第四密封式升降门11、第五密封式升降门12、第六密封式升降门13；所述进料过渡室2、第一热处理炉体3、中转过渡室4、第二热处理炉体5、出料过渡室6分别皆设有温度发生控制系统及气压发生控制系统，其中，所述温度发生控制系统包括温度发生装置14及温度传感器，所述气压发生控制装置包括空压机15及气压传感器，另外，所述第一热处理炉体3、第二热处理炉体5还设置有渗料进口16；

2）将需要进行热处理的工件放至进料机构1，将进料过渡室2的温度与气压调节至常温、常压，开启第一密封式升降门8，由转辊输送机构将进料机构1的工件送至进料过渡室2，关闭第一密封式升降门8；

3）将进料过渡室2的温度与气压调节至与第一热处理炉体3一致，开启第二密封式升降门9，由转辊输送机构将进料过渡室2的工件送至第一热处理炉体3，关闭第二密封式升降门9；第一热处理炉体3对工件进行加热、渗碳氮处理；

4）将中转过渡室4的温度与气压调节至与第一热处理炉体3一致，开启第三密封式升降门10，由转辊输送机构将第一热处理炉体3的工件送至中转过渡室4，关闭第三密封式升降门10；

5）将中转过渡室4的温度与气压调节至与第二热处理炉体5一致，开启第四密封式升降门11，由转辊输送机构将中转过渡室4的工件送至第二热处理炉体5，关闭第四密封式升降门11；第二热处理炉体5对工件进行保温、冷却处理；

6）将出料过渡室6的温度与气压调节至与第二热处理炉体5一致，开启第五密封式升降门12，由转辊输送机构将第二热处理炉体5的工件送至出料过渡室6，关闭第五密封式升降门12；

7）将出料过渡室6的温度与气压调节至常温、常压，开启第六密封式升降门13，由转辊输送机构将出料过渡室6的工件送至出料机构7，然后转移。

实施所述方法的工业用流水线式自动化热处理设备，包括进料机构1、进料过渡室2、第一热处理炉体3、中转过渡室4、第二热处理炉体5、出料过渡室6及出料机构7；所述进料机构1、进料过渡室2、第一热处理炉体3、中转过渡室4、第二热处理炉体5、出料过渡室6及出料机构7，通过转辊输送机构相连接，流水线式依次设置；所述转辊输送机构，从进料机构1开始，输送工件依次穿过进料过渡室2、第一热处理炉体3、中转过渡室4、第二热处理炉体5、出料过渡室6，然后到出料机构7结束；所述进料机构1与进料过渡室2之间、进料过渡室2与第一热处理炉体3之间、第一热处理炉体3与中转过渡室4之间、中转过渡室4与第二热处理炉体5之间、第二热处理炉体5与出料过渡室6之间、出料过渡室6与出料机构7之间，分别设有第一密封式升降门8、第二密封式升降门9、第三密封式升降门10、第四密封式升降门11、第五密封式升降门12、第六密封式升降门13；所述进料过渡室2、第一热处理炉体3、中转过渡室4、第二热处理炉体5、出料过渡室6分别皆设有温度发生控制系统及气压发生控制系统，其中，所述温度发生控制系统包括温度发生装置14及温度传感器，所述气压发生控制装置包括空压机15及气压传感器，另外，所述第一热处理炉体3、第二热处理炉体5还设置有渗料进口16。

具体地，所述进料机构1及出料机构7皆设有与之相对应的取放料机械手，该取放料机械手装设有取放夹具。

具体地，所述转辊输送机构包括传动装置17及依次排列设置的多根转辊18，其中，所述传动装置17为电机、带轮、皮带组成的传动装置或电机、齿轮组组成的传动装置，主要是实现转辊的联动。更具体地，进料机构1、进料过渡室2、第一热处理炉体3、中转过渡室4、第二热处理炉体5、出料过渡室6及出料机构7所对应的转辊，分别对应一组传动装置（即有多组传动装置），分别进行驱动，因为进料机构、进料过渡室、第一热处理炉体、中转过渡室、第二热处理炉体、出料过渡室及出料机构之间的输送时间点或输送具体是有差别的，因此需要分开对待。

具体地，所述转辊输送机构还包括网格状工件装载框19。更具体地，所述工件装载框19的底部两侧设有横截面呈“︺”的长条状凸起20，与之相适配，所述多根转辊18上设有横截面呈“︺”的环形凹槽21，从而形成轨道式引导输送。

需要说明的是，本实施例若有未尽之处，皆为本领域技术人员从在先的现有技术中能够获得，例如对于温度、气压的具体调控，例如对于渗料（碳氮）的具体操作（一般为气态渗碳氮），温度发生装置的具体构造和布局（一般为电热丝或电热棒），类似于烤炉烤箱，等等。

本发明并不限于上述实施方式，采用与本发明上述实施例相同或近似的技术特征，而得到的其他工业用流水线式自动化热处理方法及设备，均在本发明的保护范围之内。