一种自动化游标卡尺热处理装置的制作方法

本实用新型涉及热处理装置领域，特别是一种对游标卡尺活动量爪进行热处理的自动化装置。

背景技术：

目前，现有的游标卡尺热处理装置结构复杂，操作繁琐，有的生产线上需要用大量成本昂贵的机械手运输以及调整游标卡尺方位进行热处理，经常出现游标卡尺中途掉落，游标卡尺热处理部位不对，或者因为机械手故障导致游标卡尺损坏热处理装置。且此过程，一旦其中一环节出错就会导致整个生产线无法工作，需要专业人员修理，恢复生产时间周期较长，且生产成本较高、效率低下。如文献{徐育朝.游标卡尺热处理工艺的改进[J].金属热处理.1983(08))}中所介绍的游标卡尺热处理工艺，此工艺热处理过程非常复杂，不仅需要技术高超的专业技术人员操作，各个过程都需要人工配合，淬火挂具容易变形，装卸游标卡尺也极其不方便，且耗费成本较大，热处理效果不好，热处理步骤繁琐，要对内外卡尺进行分步淬火，容易导造成内外卡尺的精确度不一样，因为生产环节较危险，处理不当还容易造成人员受伤，增大企业生产难度。

综上所述，目前需要一种装置结构简单，便于操作，耗费成本较低且生产效率高的自动化游标卡尺活动量爪热处理装置。

技术实现要素：

本实用新型的发明目的是，针对上述问题，提供一种自动化游标卡尺热处理装置，通过设置用放置工件的输送装置及可以对应工件活动量爪进行热处理的电磁加热线圈，使得游标卡尺热处理可以自动进行，且能够准确对需要热处理部位进行热处理；通过进料装置和出料装置能够方便完成工件热处理前后的抓取，减少人力劳动，提高生产效率。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种自动化游标卡尺热处理装置，包括进料装置、输送装置、热处理装置和出料装置，所述进料装置对应设置在输送装置的输送方向起始端，用于将放置在进料装置上的工件抓取到输送装置上；所述出料装置对应设置在输送装置的输送方向终止端，用于将输送装置上的工件抓取到出料装置上；所述输送装置上设有用于输送工件的输送带，输送带上设有用于垂直放置工件游标卡尺主尺的凹槽；所述 热处理装置设在输送装置中部且对应工件设置有光电开关，所述光电开关连接控制所述输送带的驱动马达；所述热处理装置包括对称设置在输送带两侧并对应工件活动量爪的电磁加热线圈，所述电磁加热线圈能够相向移动。

游标卡尺的热处理重点在于对其量爪的热处理，但如果将内外卡尺先热处理后组装会出现精确度不一致的情况，这时校正工序复杂麻烦，产品不良率及成本增加。而游标卡尺组装后再热处理则会避免上述问题，但现有采用机械手进行抓取或人工进行抓取进行热处理亦会经常出现抓取部位不对，导致处理部位不对、中途掉落等情况；且采用精密机械手成本高、维修维护难度大，人工处理效率低，处理部位出现不一致情况。本方案中通过设置对应游标卡尺主尺的凹槽，这样游标卡尺可以竖直放置在凹槽内，且量爪一端相对设置在输送带上方；通过该凹槽可以固定工件，保证每个工件放置的位置的一致性以及中途不会出现掉落的情况。工件可以通过进料装置抓取放置在输送带上的凹槽内，当工件随输送带运行的热处理装置下方时，由光电开关控制输送带停止；这时工件游标卡尺需要热处理的部位正好正对电磁加热线圈；电磁加热线圈相对工件移动靠近完成热处理；热处理完成后工件继续随输送带运行并有出料装置抓取出料，这样完成一个热处理过程。整个方案保证了工件在处理过程其位置稳定，不会出现掉落情况，同时减少精密结构和仪器的使用，减少了制作和生产成本。

优选地，所述热处理装置包括固定架、滑块、支撑杆、电磁加热线圈、光电开关和第一接近开关；所述固定架安装在输送装置中部，并设有位于输送带上方且水平横跨输送装置的活动导轨；所述滑块分别设置在活动导轨两端且相对输送带对称设置，所述滑块通过活动导轨驱动移动；所述电磁加热线圈通过支撑杆相向设置在滑块正下方且相对输送带对称，所述支撑杆底部设有与电磁加热线圈朝向相同的第一接近开关，所述第一接近开关与电磁加热线圈的外侧端面平齐；所述光电开关设置在滑动导轨中部并垂直朝向输送带。

这里光电开关控制输送带和热处理装置的开启和关闭，但工件位于热处理装置处时，输送带停止，热处理装置中电磁加热线圈开始加热，并由滑块带动向工件靠近。第一接近开关可以避免电磁加热线圈与工件接触并由其控制加热时间；当第一接近开关触发时，滑块沿原路径返回。

优选地，所述第一接近开关、电磁加热线圈及光电开关设置在同一垂直平面上，该平面与输送带输送方向垂直。这样能够保证第一接近开关和电磁加热线圈在工作是正对工件，避免出现处理部位不准确和处理时间不准确或出现碰撞工件的情况发生。

优选地，所述固定架还包括立柱；所述立柱对称设置在输送装置中部两侧，所述立柱之间设置所述活动导轨；所述支撑杆呈L型设置并相对垂直设置在滑块底部，两支撑杆的底部 水平端均位于电磁加热线圈下方且相向设置，所述支撑杆的底部水平端小于电磁加热线圈长度且安装有第一接近开关；所述支撑杆在与其底部水平端相对一侧设置第二接近开关，第二接近开关对应立柱设置。固定架可以通过螺栓固定在输送装置上，方便安装拆卸。支撑杆呈L型设置可以隔绝电磁加热线圈对输送带的直接影响，保护输送装置，其底部水平端也为第二接近开关提供安装位置，减少电磁加热线圈产生的热量对第二接近开关的影响。

优选地，所述活动导轨通过伺服电机连接并控制滑块移动。伺服电机具有速度和力矩的闭环控制，可以保证滑块位置移动精确，进而保证电磁加热线圈相对移动距离，避免出现热处理不均匀的情况。

优选地，所述输送装置还包括直线导轨，所述输送带沿直线导轨安装设置且对应设置在直线导轨的皮带凹槽内，皮带凹槽的宽度等于工件游标卡尺主尺宽度；所述输送带宽度小于或等于游标卡尺主尺宽度。皮带凹槽与输送带上的凹槽一起起到限定工件游标卡尺位置的作用。

优选地，所述进料装置和出料装置均包括立架、压力开关、工件夹爪和报警器，所述立架与输送装置连接，其底部设有放置工件的工件箱及对应工件箱放置的放置槽，放置槽底部设置所述压力开关；所述立架顶部设有连接所述压力开关的报警器；所述立架上设置用于工件夹爪滑动的水平导轨，所述导轨设置在工件箱和输送带的正上方，工件夹爪通过滑动副安装在导轨上。通过压力开关可以测量工件箱是否放置有工具；如在进料装置中压力开关可以在工件箱全部取出工件后触发，从而开启报警器，提醒工人更换工件箱；在出料装置中压力开关可以在工件箱全部取出放满工件后触发，从而开启报警器，提醒工人更换工件箱。

优选地，所述输送装置的输送方向终止端设置挡板，所述挡板垂直输送带输送方向设置且设有朝向工件设置的第三接近开关，所述第三接近开关连接输送带的驱动马达和出料装置。这里可以挡板工件掉落，同时其上设置的第三接近开关可以控制输送带的驱动马达，使其停止或运转。

一种自动化游标卡尺热处理装置的使用方法包括如下步骤：

S1，装置初始化，所述进料装置将放置在进料装置上的工件游标卡尺抓取到输送装置上，所述工件游标卡尺主尺对应放置在的输送带凹槽上，工件游标卡尺活动量爪相对设置在输送带外侧，进料装置复位并启动输送装置；

S2，所述输送装置上的驱动马达带动输送带移动使得游标卡尺跟随，当移动至光电开关正下方，光电开关动作并控制驱动马达停止，同时热处理装置启动；

S3，所述热处理装置通过水平横跨输送装置的活动导轨带动电磁加热线圈相向移动，同 时，电磁加热线圈启动工作；当工件游标卡尺活动量爪完全进入到电磁加热线圈的工作范围内时，与电磁加热线圈端面平齐设置的第一接近开关动作，活动导轨控制电磁加热线圈复位后，活动导轨停止工作，同时启动所述驱动马达。

S4，所述游标卡尺随输送带运行接近位于输送装置输送方向终止端上的挡板时，安装在挡板上并对应工件设置的第三接近开关工作，并控制所述驱动马达停止，同时启动出料装置。

S5，所述出料装置将输送装置上的工件游标卡尺抓取到出料装置上，完成一次工件处理；重复步骤S1-S5，进料装置上工件全部处理完成，装置停止。

由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型通过设置对应工件放置输送带及凹槽，能够做到稳定夹取工件，避免工件掉落或偏离位置；通过设置能够相向移动电磁加热线圈，在工件运行到热处理装置处时，电磁加热线圈相对工件移动靠近完成热处理，完成对处理部位热处理，能够避免对处理部位不准确或热处理效果不佳放入情况，这个过程自动、准确运行；通过进料装置和出料装置能够方便完成工件热处理前后的抓取，减少人力劳动，提高生产效率。

2.本实用新型使游标卡尺活动量爪的热处理自动化，装置结构设计简单合理，占用空间较小，操作方便，成本较低且生产效率获得很大提高。

附图说明

图1是本实用新型立体结构示意图。

图2是本实用新型支撑杆结构示意图。

图3是本实用新型挡板结构示意图。

附图中，1-进料装置、2-输送装置、3-热处理装置、4-出料装置、5-直线导轨、6-皮带凹槽、7-驱动马达、8-活动导轨、9-电磁加热线圈、10-滑块、11-支撑杆、12-光电开关、13-挡板、14-放置槽、15-压力开关、16-工件夹爪、17-报警器、18-导轨、19-第一接近开关、20-第二接近开关、21-第三接近开关。

具体实施方式

以下结合附图对实用新型的具体实施进一步说明。

如图1所示，为本实用新型的立体示意图。自动化游标卡尺热处理装置3包括进料装置1、输送装置2、热处理装置3和出料装置4等四部分。其中，输送装置2水平安装，用于夹装工件通过热处理装置3。进料装置1对应设置在输送装置2的输送方向起始端，用于将放 置在进料装置1上的工件抓取到输送装置2上。热处理装置3设在输送装置2中部，用于对到达其下方的工件进行热处理。出料装置4对应设置在输送装置2的输送方向终止端，用于将输送装置2上热处理后的工件抓取到出料装置4上。

输送装置2包括驱动马达7、直线导轨5和输送带，驱动马达7连接输送带并驱动其运行，输送带沿直线导轨5安装设置且对应设置在直线导轨5的皮带凹槽6内，皮带凹槽6的宽度等于工件游标卡尺主尺宽度；输送带宽度小于游标卡尺主尺宽度。输送带上设有用于垂直放置工件游标卡尺主尺的凹槽，该凹槽与皮带凹槽6一起起到限定工件游标卡尺位置的作用。工作时，工件游标卡尺倒插在凹槽上，其主尺一端通过凹槽与皮带凹槽6限位固定，并能够随输送带一起运动；工件游标卡尺活动量爪一端位于在输送带上方，以便进行对应热处理。

如图1和图2所示，热处理装置3包括固定架、滑块10、支撑杆11、电磁加热线圈9、光电开关12和第一接近开关19，固定架包括立柱和活动导轨8。立柱对称设置在输送装置2中部两侧并通过螺栓连接，立柱之间设置位于输送带上方且水平横跨输送装置2活动导轨8，活动导轨8与输送带的输送方向垂直。在活动导轨8上设有滑块10，滑块10分别设置在活动导轨8两端且相对输送带对称设置，滑块10通过活动导轨8内的伺服电机滑动。滑块10呈U型结构，并对应设置在活动导轨8下部，其与活动导轨8的两相对侧面上的滑槽对应滑动连接。电磁加热线圈9通过支撑杆11在滑块10正下方、相向设置且相对输送带对称，支撑杆11呈L型设置并相对垂直设置在滑块10底部，两支撑杆11的底部水平端均位于电磁加热线圈9下方且相向设置。支撑杆11的底部水平端小于电磁加热线圈9长度且安装有第一接近开关19，第一接近开关19与电磁加热线圈9的外侧端面平齐且与电磁加热线圈9朝向相同；支撑杆11在与其底部水平端相对一侧设置第二接近开关20，第二接近开关20对应立柱设置。光电开关12设置在滑动导轨18中部并垂直朝向输送带。

为避免出现处理部位不准确和处理时间不准确或出现碰撞工件的情况发生，第一接近开关19、电磁加热线圈9及光电开关12设置在同一垂直平面上，该平面与输送带输送方向垂直。上述中支撑杆11呈L型设置还可以隔绝电磁加热线圈9对输送带的直接影响，保护输送装置2，其底部水平端也为第二接近开关20提供安装位置，减少电磁加热线圈9产生的热量对第二接近开关20的影响。

光电开关12控制输送带和热处理装置3的开启和关闭，当工件运转到热处理装置3正下方时，即活动导轨8正下方时，光电开关12触发，控制输送带的驱动马达7停止工作，工件停在活动导轨8正下方。此时，热处理装置3中电磁加热线圈9开始加热，并由滑块10带动 向工件靠近。第一接近开关19控制电磁加热线圈9与工件之间距离，避免电磁加热线圈9与工件接触并由其控制加热时间；当第一接近开关19触发时，滑块10沿原路径返回；第二接近开关20触发，电磁加热线圈9加热停止，输送带的驱动马达7启动。

如图1和图3所示，进料装置1和出料装置4采用相同结构，便于简化结构。两者均包括立架、压力开关15、工件夹爪16和报警器17，立架底部与输送装置2连接，且其底部设有放置工件的工件箱及对应工件箱放置的放置槽14，放置槽14底部设置所述压力开关15，立架顶部设有连接所述压力开关15的报警器17。立架上设置用于工件夹爪16滑动的水平导轨18，导轨18设置在工件箱和输送带的正上方，工件夹爪16通过滑动副安装在导轨18上，工件夹爪16具体为可以垂直升降的气动机械夹爪。这里通过压力开关15测量工件箱是否放置有工具；如在进料装置1中压力开关15可以在工件箱全部取出工件后触发，从而开启报警器17，提醒工人更换工件箱；在出料装置4中压力开关15可以在工件箱全部取出放满工件后触发，从而开启报警器17，提醒工人更换工件箱。

在输送装置2的输送方向终止端设置挡板13，挡板13垂直输送带输送方向设置且设有朝向工件设置的第三接近开关22，第三接近开关22连接输送带的驱动马达7和出料装置4。挡板13可以防止工件掉落，同时其上设置的第三接近开关22可以控制输送带的驱动马达7，使其停止或运转。

作为对整个装置的自动化优化控制，这里可以设置基于单片机的控制单元，控制单元连接料装置、输送装置2、热处理装置3和出料装置4上的开关及动力装置，根据不同需要控制功能部分之间协作完成工件热处理。

应清楚的是游标卡尺的热处理重点在于对其量爪的热处理，但如果将内外卡尺先热处理后组装会出现精确度不一致的情况，这时校正工序复杂麻烦，产品不良率及成本增加。而游标卡尺组装后再热处理则会避免上述问题，但现有采用机械手进行抓取或人工进行抓取进行热处理亦会经常出现抓取部位不对，导致处理部位不对、中途掉落等情况；且采用精密机械手成本高、维修维护难度大，人工处理效率低，处理部位出现不一致情况。

上述方案中，一通过在运输带上设置对应游标卡尺主尺的凹槽，保证游标卡尺可以竖直放置及量爪一端可以相对设置在输送带上方，便于进行热处理；二通过该凹槽及皮带凹槽6可以保证工件运行过程稳定性，保证每个工件放置的位置的一致性以及中途不会出现掉落的情况；三通过活动导轨8使得电磁加热线圈9能够正对工件靠近，保证全覆盖需要热处理的部位及保证加热效果，避免出现加热不均、处理部位不对等情况；热处理完成后工件继续随输送带运行并有出料装置4抓取出料，这样完成一个热处理过程。整个方案保证了工件在处 理过程其位置稳定，不会出现掉落情况，同时减少精密结构和仪器的使用，减少了制作和生产成本。

以下将结合本装置的运行具体方式进行说明，以便本领域技术人员清楚了解本装置。

本装置的具体使用方法如下：

S1，初始化本装置，将待处理工件游标卡尺放入用于盛装工件的工件箱中，并将工件箱对应放到设在进料装置1底部的放置槽14内，安装在放置槽14底部的压力开关15工作且其控制设置在进料装置1上的工件夹爪16启动工作，工件夹爪16对应抓取工件箱内的游标卡尺并将游标卡尺放置在的输送带凹槽上，游标卡尺活动量爪相对设置在输送带外侧；工件夹爪16复位，输送装置2启动。

S2，输送装置2上的驱动马达7带动输送带移动使得游标卡尺跟随，当移动至光电开关12正下方，光电开关12动作并控制驱动马达7停止，同时热处理装置3启动。

S3，热处理装置3通过水平横跨输送装置2的活动导轨8带动电磁加热线圈9相向移动，同时，电磁加热线圈9启动工作；当活动量爪完全进入到电磁加热线圈9的工作范围内时，支撑杆11底部上的第一接近开关19动作，活动导轨8控制电磁加热线圈9返回；当支撑杆11接近立柱时，第二接近开关20动作，控制活动导轨8停止工作，同时输送装置2驱动马达7启动。

S4，当游标卡尺随输送带运行接近位于输送装置2输送方向终止端上的挡板13时，安装在挡板13上并对应工件设置的第三接近开关22工作，并控制所述驱动马达7停止，同时出料装置4启动。

S5，出料装置4通过工件夹爪16抓取工件游标卡尺对应放入工件箱，完成一次工件处理；重复步骤S1-S5，当出料装置4的工件箱装满时，此时重量增大到额定重量，出料装置4上的压力开关15工作并连接启动报警器17；出料装置4上的工件夹爪16停止工作并回到原来位置，工人将装满游标卡尺的工件箱运走并更换空的工件箱；当进料装置1工件箱空置时，进料装置1的压力开关15动作，并连接启动报警器17，工件夹爪16停止工作并回到原来位置，工人更换装满游标卡尺的工件箱，压力开关15闭合，工件夹爪16重新开始工作。

上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围，凡本实用新型所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利范围。