4-内六角螺钉M5，15-平垫片，16-六角螺母M5，17-法兰盘，18-六角螺母M16，19-螺杆。
【具体实施方式】
[0027]如图1所示一种轴类零件快速淬火装置，具有可编程控制器I，温度监控装置，激光器2，液氮冷却系统，工件夹具和连接板总成5。如图2所示连接板总成5包括机械手连接板12，连接组件和喷嘴连接板13，机械手连接板12通过连接组件与喷嘴连接板13活动连接，机械手连接板13上安装有激光头7，喷嘴连接板上安装有液氮喷嘴8，激光头7与激光器2光纤连接，液氮喷嘴8通过输气管与液氮冷却系统控制阀4连接，液氮冷却系统控制阀4与液氮瓶3管道连接；机械手连接板12具有一凸耳I，喷嘴连接板13具有一凸耳II，连接组件通过连接凸耳I和凸耳II将机械手连接板12与喷嘴连接板13活动连接。如图3所示连接组件包括如图5所示的螺杆19和如图4所示的法兰盘17，螺杆19与法兰盘17连接，法兰盘17通过内六角螺钉M514和平垫片15固装在机械手连接板12上，喷嘴连接板13通过六角螺母M1618固装在螺杆19上。或者法兰盘17通过内六角螺钉M514和平垫片15固装在喷嘴连接板13上，机械手连接板12通过六角螺母M1618固装在螺杆19上。工件夹具设置在连接板总成5的下方，具有卡盘6、顶尖11和控制卡盘6旋转的控制系统，工件10放置在卡盘6和顶尖11之间；温度监控装置设置在连接板总成5的一侧，用于监控工件上激光淬火区域的温度。优选地温度监控装置为高温热成像仪9。高温热成像仪9，激光器2，液氮冷却系统控制阀4，控制系统分别与可编程控制器I线连接。
[0028]如图1所示一种轴类零件快速淬火的方法，包括如下步骤:
[0029]I)装夹工件10，将工件10的头部与卡盘6连接，尾部通过顶尖11顶固；
[0030]2)启动控制系统使卡盘6带动工件10旋转，启动激光器2，激光头7在连接板总成的带动下从工件10的尾部沿轴向开始第一道激光淬火，同时启动高温热成像仪9对工件上的激光淬火区域进行监控，当高温热成像仪9指示温度达到软化阈值后，启动液氮冷却系统控制阀4，通过液氮喷嘴8对工件10进行及时冷却，直到第一道激光淬火完成，关闭激光器2 ；
[0031]3)控制卡盘6带动工件10旋转一定角度，通过连接板总成5调整激光头7的位置，使得激光头7开始工作的地方与第一道激光淬火完成的地方进行20% -30%淬火宽度的搭接，再次启动激光器2，激光头7在连接板总成5的带动下从工件10的头部沿轴向开始第二道激光淬火，同时启动高温热成像仪9对工件10上的激光淬火区域进行监控，当高温热成像仪9指示温度达到软化阈值后，启动液氮冷却系统控制阀4，通过液氮喷嘴8对工件10进行及时冷却，直到第二道激光淬火完成。
[0032]4)重复步骤2)和3)直至完成整个工件10表面的激光淬火过程。
[0033]图1中的连接板总成5带动激光头7和液氮喷嘴8联动。高温热成像仪9先行启动监控激光淬火区温度；连接板总成5的法兰盘17负责调整液氮喷嘴8与激光头7和淬火区角度。可编程控制器I总控板负责处理和协调激光器2、液氮冷却系统控制阀4、高温热成像仪及卡盘6的控制系统工作。
【主权项】
1.一种轴类零件快速淬火装置，其特征在于，具有温度监控装置，激光器，液氮冷却系统，工件夹具和连接板总成；所述连接板总成具有机械手连接板，连接组件和喷嘴连接板，机械手连接板通过连接组件与喷嘴连接板活动连接，机械手连接板上安装有激光头，激光头与激光器光纤连接，喷嘴连接板上安装有液氮喷嘴，液氮喷嘴通过输气管与液氮冷却系统控制阀连接；所述工件夹具设置在连接板总成的下方，具有卡盘、顶尖和控制卡盘旋转的控制系统，工件放置在卡盘和顶尖之间；所述温度监控装置设置在连接板总成的一侧，用于监控工件上激光淬火区域的温度。
2.根据权利要求1所述的一种轴类零件快速淬火装置，其特征在于，所述连接组件包括螺杆和法兰盘，所述螺杆与法兰盘连接，法兰盘固装在机械手连接板上，喷嘴连接板通过螺母固装在螺杆上。
3.根据权利要求1所述的一种轴类零件快速淬火装置，其特征在于，所述连接组件包括螺杆和法兰盘，所述螺杆与法兰盘连接，法兰盘固装在喷嘴连接板上，机械手连接板通过螺母固装在螺杆上。
4.根据权利要求1所述的一种轴类零件快速淬火装置，其特征在于，所述机械手连接板具有一凸耳I，喷嘴连接板具有一凸耳II，连接组件通过连接凸耳I和凸耳II将机械手连接板与喷嘴连接板活动连接。
5.根据权利要求1所述的一种轴类零件快速淬火装置，其特征在于，所述温度监控装置为高温热成像仪。
6.根据权利要求1所述的一种轴类零件快速淬火装置，其特征在于，还包括可编程控制器，所述温度监控装置，激光器，液氮冷却系统控制阀，控制系统分别与可编程控制器线连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种轴类零件快速淬火装置，具有温度监控装置，激光器，液氮冷却系统，工件夹具和连接板总成，连接板总成具有机械手连接板，连接组件和喷嘴连接板，机械手连接板上安装有激光头，喷嘴连接板上安装有液氮喷嘴，液氮喷嘴通过输气管与液氮冷却系统控制阀连接；工件夹具设置在连接板总成的下方，具有卡盘、顶尖和控制卡盘旋转的控制系统，工件放置在卡盘和顶尖之间；温度监控装置设置在连接板总成的一侧，用于监控工件上激光淬火区域的温度。利用该装置及方法既能提高大型轴类表面激光强化的自动化程度，提高工作效率，又能够实现轴类表面强化近终成形，基本无需额外加工，节省工序及成本。
【IPC分类】C21D9-28, C21D1-09, C21D1-62, C21D9-30
【公开号】CN204589228
【申请号】CN201520271077
【发明人】何力佳, 王建中, 张子煜, 赵晓杰
【申请人】辽宁工业大学
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年4月28日