专利名称：全自动回转输送式退火炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种退火炉，特别是涉及一种利用全自动回转和间歇输送的方式防止工件变形的汽车车灯退火炉。
背景技术：
汽车灯具总成主要是由合成树脂部件组成。这些合成树脂部件经过热板焊接、振动焊接等类似工序后其内部残留有焊接内应力，必须在焊接结束后规定的时间内充分退火，以消除焊接工艺过程中的焊接应力，防止工件在后续工序及装车、使用过程中的变形。然而当今大部分的车灯生产厂所使用的退火设备都是手动操作，不能与其他生产设备组成连续的、完整的生产流水线，对车灯退火各工艺参数也缺乏有效的控制，使车灯退火质量受到影响，严重影响了车灯的生产率和生产质量。
专利号为ZL99221056.9的中国实用新型专利公开了一种电加热网带传输退火炉，该退火炉传动装置包括调速电机和网带，炉体包括加热段、保温段、缓冷段、速冷段和敞开冷却段，加热段和保温段炉胆内有电加热器。其首先将加热段和保温段升温，然后将制品装在网带上，网带在电机驱动下带动制品经过加热段加热，进入保温段，然后依次进入缓冷段和速冷段及敞开冷却段。这种退火炉传输方式单一，制品从一门进，而从另一门出，生产效率不高。
专利号为ZL99124635.7的中国发明专利公开了一种红外线加热的焊接部件退火设备和方法，该退火设备为一封闭的退火炉，只有一个门，用来放进和退出焊接部件，运载装置以一预定路程传送焊接部件，同时封闭空间中的热空气循环。但此退火炉通用性不是很好，另外，红外线灯寿命比较短，容易损坏，需经常更换。而且机构动作比较复杂，维修也不是很方便，效率也偏低。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种效率高，维修方便，节省人力，操作简单，机构运动合理的车灯退火炉本实用新型的技术方案是如图1所示，包括机架、运载机构、垂直门、热风循环装置、水平门、工装、控制装置、温度传感器。
机架骨架由金属方管焊接，内衬冷轧钢板，外包冷轧钢板，以铆钉固定，表面喷塑涂层。中间填充硅酸铝纤维隔热保温，箱体底部配可调地脚并装备移动滚轮。箱体侧面安装可拆卸门板，便于安装调试风道和齿轮齿条，门板上采用扣紧式把手和硅橡胶密封条密封。
热风循环装置由风机、加热器、风道及导流板组成。风机、加热器置于炉顶上部，风道置于炉内，以使炉内温度均匀。炉顶分别开有进风口和出风口并与风管相连，这样，风机、加热器、风管和风道形成一个完整的热风循环装置。
热风循环装置选用离心鼓风机作为风源，便于控制，采用回转加热管减少热量损失。为使加热空气更为充分，将进气口置于箱体顶部，便于空气的循环加热。在运载机构一侧布置上下二排，各三个风口，使热风均匀地对零件加热，风口布置有垂直与水平二层导流板，便于调整热风吹出的角度。内加一层过滤网，使热风均匀吹出。热风管道外表面包敷保温层，防止热量流失。并且在运载机构上方布置多个温度传感器，测量温度，保证温差±2℃。
运载机构由前提升机构、后提升机构、上层往复平移机构和下层单向平移机构组成，完成工件的自动回转和间歇进给。
上层往复平移机构由齿轮齿条传动副、棘爪棘轮传动副、链条链轮传动副、上层珩架组成，齿轮一齿条传动机构、棘爪一棘轮传动机构、链条链轮传动副分别固定在上层珩架上。
齿轮齿条传动副完成上层珩架的往复运动。
棘爪棘轮传动副实现工件的单一方向水平移动，当上层珩架在齿轮齿条传动副的驱动下向前运动时，棘轮棘爪不影响运动，使得链条可以随上层珩架运动，不传递工装；当上层珩架向后运动时，棘爪卡住棘轮，使得链轮无法运动，传动架向后运动，就使链条绕链轮运动，链条在随传动架运动的同时又相对传动架快速向后移动，从而推动工装向后移动一个工装的距离。
水平门安装在上层往复平移机构前端下方。
工装在两端的垂直升降分别由前提升机构、后提升机构完成。
前提升机构、后提升机构前提升机构、后提升机构如图4，由电机-减速机、链条链轮传动副、直线导轨、滑块和挂钩板等组成，前提升机构、后提升机构分别安装在箱体前后两端的内侧。电机-减速机驱动主动链轮，通过链条带动固定在直线导轨滑块上的挂钩板沿直线导轨垂直运动，挂钩板挂起工装吊耳实现工装的提升与下降。
前提升机构是在垂直门开、上层往复平移机构出了炉体后，将工装装载在上层水平传动机构上，这时，水平门开启，前提升机构再向下运动到下层单向平移机构工装吊耳以下，等工装被推到位之后提起工装，完成整个循环。
后提升机构是将上层水平传动机构中的工装降到下层单向平移机构的滑轨上，它需要先把工装从上层往复平移机构滑轨上提起，当上层往复平移机构前进到一定位置后，后提升机构提着工装下降，直到落到下层单向平移机构的滑轨上，再由下层单向平移机构推出。
下层单向平移机构采用链条链轮传动副，推动工装在下层导轨上作单向水平移动。当后提升机构将工装传来后，下层单向平移机构就把工装向前推一个工装的距离，使得工装能被前提升机构提起。
本实用新型运载机构的驱动电机采用减速机与电机集成一体的变频调速专用电机。
控制装置，包括如图4、图5所示的弱电控制装置和强电控制装置。采用可编程控制器作为中央控制器，通过控制程序对全部输入与输出信号进行处理与控制。
主要控制原件置入弱电控制箱内，强电执行元件置入强电控制箱内，温度控制采用带有双重PID功能的温度PID控制仪驱动固态继电器进行温度的装置精确控制，误差不超过2％(±2℃)。在装卸工作面安装急停按钮及安全光栅以保障安全，运行机制采用自动循环控制及手动控制以保障运行灵活可靠。
本实用新型工作过程如下如图1所示，启动后，水平门和垂直门都是关闭的，工件在炉内加热，此时向停留在炉门口处的工装内装载工件，完毕后按下确认键，此时前提升机构将工装提到上限位置，然后垂直门打开，上层往复平移机构前移至前位，前提升机构开始下降，将工装放在上层往复平移机构上停住，后提升机构也开始下降，将事先提起的上层往复平移机构中的工装放到下层单向平移机构中。上层往复平移机构开始后退至后位，通过其中的棘爪棘轮传动副的作用，使其上的工装移至后位，然后垂直门关闭，水平门打开，前提升机构开始继续下降至下限位置，下层单向平移机构推机构开始向前推工装至前位后退回，此时前提升机构上升，提起下层单向平移机构中的工装后继续上升至中位(即取放工件的门处)，同时后提升机构上升，提起上层往复平移机构中的工装至上限位置。然后水平门关闭，这样装有工件的工装就封闭在炉内加热一段时间，然后就可以重复下一个工作循环了。
由于为各运动部件均配置了高精度直线导轨导向元件，从而使运载机构运行平稳可靠、运动精度高，噪音小。
由于运载机构的驱动电机采用减速机与电机集成一体的变频调速专用电机，因此具有结构紧凑，运行平稳，调速范围宽，机身发热量小，经久耐用等特点。
由于采用可编程控制器作为中央控制器，通过控制程序对全部输入与输出信号进行处理与控制，具有控制功能全，适应能力强，修改容易，维修方便的特点。
图1为本实用新型结构示意图；图2为热风循环装置示意图；图3为上层往复平移机构结构示意图；图4为前提升机构、后提升机构结构示意图；图5为弱电控制装置示意图；图6为强电控制装置示意图。
图中1.前提升机构，2.垂直门，3.热风循环装置，4.后提升机构，5.上层往复平移机构，6.下层单向平移机构，7.水平门，8.工装，9.控制装置，10.机架，11.温度传感器，2-1.风机，2-2.加热器，2-3.风道，2-4.导流板，3-1.齿轮齿条传动副，3-2.棘爪棘轮传动副，3-3.链条链轮传动副，3-4.上层珩架，4-1链轮，4-2链条，4-3直线导轨，4-4滑块，4-5挂钩板。
具体实施方式
如图1所示，包括机架10、运载机构、垂直门2、热风循环装置3、水平门7、工装8、控制装置9、温度传感器。
机架10骨架由金属方管焊接，内衬冷轧钢板，外包冷轧钢板，以铆钉固定，表面喷塑涂层。中间填充硅酸铝纤维隔热保温，箱体底部配可调地脚并装备移动滚轮。箱体侧面安装可拆卸门板，门板上采用扣紧式把手和硅橡胶密封条密封。
热风循环装置3由风机2-1、加热器2-2、风道2-3及导流板2-4组成。风机2-1、加热器置2-2于炉顶上部，风道2-3置于炉内。炉顶分别开进风口和出风口与风管相连。
热风循环装置3选用离心鼓风机作为风源，采用回转加热管减少热量损失，将进气口置于箱体顶部，在运载机构一侧布置上下二排，各三个风口，风口布置有垂直与水平二层导流板，。内加一层过滤网，风道外表面包敷保温层。并且在运载机构上方布置五个温度传感器11。
运载机构由前提升机构1、后提升机构4、上层往复平移机构5和下层单向平移机构6组成，完成工件的自动回转和间歇进给。
上层往复平移机构5由齿轮齿条传动副3-1、棘爪棘轮传动副3-2、链条链轮传动副3-3、上层珩架3-4组成，齿轮—齿条传动机构3-1、棘爪—棘轮传动机构3-2、链条链轮传动副3-3分别固定在上层珩架3-4上。
齿轮齿条传动副3-1完成上层珩架3-4的往复运动，棘爪棘轮传动副3-2实现工件的单一方向水平移动，工装8在两端的垂直升降分别由前提升机构1、后提升机构4完成。
水平门7安装在上层往复平移机构5前端下方。
前提升机构1、后提升机构4，由电机-减速机4-1、链条链轮传动副4-2、直线导轨4-3、滑块4-4和挂钩板4-5等组成。前提升机构1、后提升机构4分别安装在箱体前后两端的内侧。电机-减速机驱动主动链轮，通过链条带动固定在直线导轨滑块上的挂钩板沿直线导轨垂直运动，挂钩板挂起工装吊耳实现工装的提升与下降。下层单向平移机构6采用链条链轮传动副，推动工装在下层导轨上作单向水平移动。
运载机构的驱动电机采用减速机与电机集成一体的变频调速专用电机。
控制装置10，包括如图5、图6所示的弱电控制装置和强电控制装置。采用可编程控制器作为中央控制器。
主要控制原件置入弱电控制箱内，强电执行元件置入强电控制箱内，采用带有双重PID功能的温度PID控制仪驱动固态继电器进行温度的精确控制，在装卸工作面安装急停按钮及安全光栅以保障安全，可以采用自动循环控制或手动控制。
权利要求1.一种全自动回转输送式退火炉，包括机架(10)、运载机构、垂直门(2)、热风循环装置(10)、其特征在于还包括水平门(7)、工装(8)、控制装置(9)、温度传感器(11)；所述的运载机构由前提升机构(1)、后提升机构(4)、上层往复平移机构(5)和下层单向平移机构(6)组成；前提升机构(1)、后提升机构(4)分别安装在箱体前后两端的内侧；上层往复平移机构(5)由齿轮—齿条传动机构(3-1)、棘爪—棘轮传动机构(3-2)、链条绕链轮(3-3)、上层珩架(3-4)组成，齿轮—齿条传动机构(3-1)、棘爪—棘轮传动机构(3-2)、链条绕链轮(3-3)分别固定在上层珩架(3-4)的两端；下层单向平移机构安装在箱体底部；水平门(7)安装在上层往复平移机构(5)前端下方，工装(8)通过吊耳挂在固定在直线导轨滑块上的挂钩板上。
2.根据权利要求1所述的一种全自动回转输送式退火炉，其特征在于所述的机架(10)骨架由金属方管焊接，内衬冷轧钢板，外包冷轧钢板，以铆钉固定，表面喷塑涂层，中间填充硅酸铝纤维隔热保温。
3.根据权利要求1或2所述的一种全自动回转输送式退火炉，其特征在于所述的热风循环装置(3)由风机(2-1)、加热器(2-2)、风道(2-3)及导流板(2-4)组成；风机(2-1)、加热器(2-2)置于炉顶上部，风道(2-3)置于炉内，炉顶分别开进风口和出风口与风管相连。
4.根据权利要求3所述的一种全自动回转输送式退火炉，其特征在于所述的热风循环装置(3)用离心鼓风机作为风源，采用回转加热管，在运载机构一侧布置上下二排，各三个风口；风口布置有垂直与水平二层导流板，内加一层过滤网，热风管道外表面包敷保温层。
5.根据权利要求4所述的一种全自动回转输送式退火炉，其特征在于所述的运载机构中的下层单向平移机构采用链轮—链条传动机构。
6.根据权利要求5所述的一种全自动回转输送式退火炉，其特征在于运载机构的驱动电机采用减速机与电机集成一体的变频调速专用电机。
7.根据权利要求6所述的一种全自动回转输送式退火炉其特征在于控制装置(9)，包括弱电控制装置和强电控制装置，均采用可编程控制器作为中央控制器；采用带有双重PID功能的温度PID控制仪驱动固态继电器控制温度。
8.根据权利要求7所述的一种全自动回转输送式退火炉，其特征在于在运载机构上方布置多个温度传感器(11)。
9.根据权利要求8所述的一种全自动回转输送式退火炉，其特征在于机架(10)箱体底部配可调地脚并装备移动滚轮，箱体侧面安装可拆卸门板，门板上采用扣紧式把手和硅橡胶密封条密封。
10.根据权利要求1所述的一种全自动回转输送式退火炉，其特征在于在装卸工作面安装有急停按钮及安全光栅。
专利摘要一种全自动回转输送式退火炉，包括机架、运载机构、垂直门、热风循环装置、水平门、工装、控制装置、温度传感器。采用全自动间歇送进，封闭循环机构保证每件工件退火时间精确一致。热空气循环系统将热空气通过内部风道均匀送到封闭空间的每个地方，严格控制封闭空间内的温度及温度梯度。除工件的装载和卸载，整个工艺流程可不需人工干预。因此提高了退火的质量及效率。运载机构结构紧凑、运行平稳可靠、运动精度高、噪音小、经久耐用。采用可编程控制器作为中央控制器，具有控制功能全，适应能力强，修改容易，维修方便的特点，适用于汽车车灯的退火。
文档编号C21D9/00GK2782704SQ20042005792
公开日2006年5月24日 申请日期2004年12月23日 优先权日2004年12月23日
发明者刘林海 申请人:武汉理工大学