一种热处理生产线用棒材退火装置的制作方法

1.本发明涉及热处理技术领域，尤其涉及一种热处理生产线用棒材退火装置。


背景技术：

2.退火是一种金属热处理工艺，指的是将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却。目的是降低硬度，改善切削加工性；降低残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向；细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。
3.现有申请号为cn202021603726.1的一种金属材料连续感应加热退火装置，具体公开了：包括底板，所述底板的顶部固定安装有感应加热电源，感应加热电源的一侧设有环形感应加热丝和轨道板，所述轨道板上滑动安装有两个活动板......本实用新型实现金属材料的固定，配合升降调节以及实现金属材料的转动，实现均匀受热，退火效果好，提高加工质量，易于推广。
4.现有的退火装置通过将工件放置在加热线圈中加热一段时间，但需要人工将工件的放入线圈内和由线圈中取出，且工件位于线圈内的加热时间仅靠人工经验控制，造成加热时间的误差较大，由此考虑到降低工人的劳动强度，需要一种能够自动进行工件的取放操作的退火装置，为此我们提出一种热处理生产线用棒材退火装置。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中存在热处理生产线用退火装置无法自动进行工件的取放操作的缺点，而提出的一种热处理生产线用棒材退火装置。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.设计一种热处理生产线用棒材退火装置，包括底座，所述底座顶端设有顶板，所述顶板底部固定安装有多个呈圆周阵列分布的支柱，所述支柱下端固连在底座上，所述顶板顶端设有转盘，所述转盘上开设有若干呈圆周阵列分布的圆孔，所述圆孔均贯穿转盘，所述转盘底部圆心处固定安装有第一转轴，所述第一转轴下端可转动安装在顶板上，所述第一转轴贯穿顶板，所述底座上设置有驱动机构，所述驱动机构连接在第一转轴下端并可驱动第一转轴转动。
8.所述底座上设置有加热机构，所述加热机构位于圆孔的上方，且所述圆孔绕第一转轴转动时均经过加热机构，所述第一转轴上连接有多个呈圆周阵列分布的支撑机构，所述支撑机构分别位于圆孔下方。
9.优选的，所述加热机构包括支座，所述支座固定安装在底座上，所述支座上固定安装有交流电源，所述交流电源的正负极上电性连接有线圈，所述线圈设置成特殊形状，所述线圈由两块弧形板状、条形块状和两个竖条状组成，两块所述弧形板状与转盘同轴线设置，两块所述弧形板状间隔设置在圆孔上方，所述条形块状位于两块弧形板状上方一端且两端与两块弧形板状固连，两个所述竖条状分别位于两块弧形板状的顶部一端，两个所述竖条状分别与交流电源的正负极电性连接。
10.优选的，所述驱动机构包括齿轮，所述齿轮固定安装在第一转轴的底端部，所述底座顶部固定安装有电机，所述电机的输出轴端固定安装有第二转轴，所述第二转轴上固定安装有第一不完全齿轮，所述第一不完全齿轮与齿轮啮合。
11.优选的，所述支撑机构包括条形板，所述条形板位于顶板和转盘之间，所述条形板一端固连在第一转轴上，所述条形板顶部一端可转动安装有第三转轴，所述第三转轴顶部固定安装有托板，所述托板一端位于圆孔的下方且两者之间存在间隙，所述第三转轴上套设有卷簧，所述卷簧内外端分别固连在第三转轴和条形板上。
12.优选的，所述顶板上设置有收纳机构，所述收纳机构可转动在顶板上，所述收纳机构位于条形板下方并朝向圆孔设置，所述收纳机构与第二转轴连接且电机可驱动收纳机构转动。
13.优选的，所述收纳机构包括圆套，所述圆套套设在第一转轴外且下端可转动安装在顶板顶部，所述圆套外侧固定安装有多个呈圆周阵列分布的支撑杆，所述支撑杆端部均固定安装有盒体，所述盒体与圆孔的个数相等，所述盒体上下两端均开口设置，所述圆套外套设有齿圈，所述齿圈与圆套固连，所述第二转轴上端贯穿顶板并可转动安装在顶板上，所述第二转轴顶部固定安装有第二不完全齿轮，所述第二不完全齿轮可与齿圈啮合，所述顶板外侧套设有下弧形板，所述下弧形板位于多个盒体下方，且下弧形板可阻挡盒体内物体的掉出。
14.优选的，还包括切换机构，所述切换机构连接在下弧形板上并可带动托板转动，所述切换机构开设在多个条形板上并贯穿条形板。
15.优选的，所述切换机构包括多个穿口，多个所述穿口分别开设在多个条形板上，所述穿口贯穿条形板，所述切换机构还包括挡板和支架，所述挡板固连在支架上端，所述支架固连在下弧形板上，所述挡板与托板位于同一高度且可与托板侧壁接触。
16.优选的，还包括保温机构，所述保温机构设置在多个盒体的上方并连接在底座上。
17.优选的，所述保温机构包括上弧形板和支撑架，所述上弧形板固连在支撑架上端，所述支撑架下端固连在底座上，所述上弧形板位于多个盒体的上方，所述上弧形板可盖住盒体的上端口且上弧形板与盒体之间的存在间隙。
18.本发明提出的一种热处理生产线用棒材退火装置，有益效果在于：针对于棒状的长条形工件的退火加工，操作工人将棒材工件插入此圆孔内，工件插入圆孔内后，电机工作并带动转盘间歇性转动，当工件转动至线圈处时，由于线圈特殊的形状，工件可移动至线圈内部且之后可由线圈穿出，工件在刚进入线圈内时开始加热，由于工件间歇性转动，工件会停留在线圈内一段时间，之后再移出线圈内，在这段时间内工件被持续性的加热至所需温度，且多个工件的加热时间一定，相较于人工操作可提高工件加热时间的精度，同时工件可自动进出线圈，无需人工操作，降低了操作人工的劳动强度。
附图说明
19.图1为本发明提出的一种热处理生产线用棒材退火装置的工作示意图。
20.图2为本发明提出的一种热处理生产线用棒材退火装置的结构示意图。
21.图3为本发明提出的一种热处理生产线用棒材退火装置的加热机构的部分结构放大示意图。
22.图4为本发明提出的一种热处理生产线用棒材退火装置的部分结构放大示意图。
23.图5为本发明提出的一种热处理生产线用棒材退火装置的多个支撑机构的放大示意图。
24.图6为本发明提出的一种热处理生产线用棒材退火装置的支撑机构的放大示意图。
25.图7为本发明提出的一种热处理生产线用棒材退火装置的顶板处的部分结构放大示意图一。
26.图8为本发明提出的一种热处理生产线用棒材退火装置的顶板处的部分结构放大示意图二。
27.图9为本发明提出的一种热处理生产线用棒材退火装置的收纳机构和切换机构的部分结构放大示意图。
28.图10为本发明提出的一种热处理生产线用棒材退火装置的收纳机构的部分结构放大示意图。
29.图中：底座1、顶板2、支柱3、转盘4、圆孔5、第一转轴6、支座7、交流电源8、弧形板状9、条形块状10、竖条状11、齿轮12、电机13、第二转轴14、第一不完全齿轮15、条形板16、托板17、第三转轴18、卷簧19、圆套20、支撑杆21、盒体22、齿圈23、第二不完全齿轮24、下弧形板25、穿口26、挡板27、支架28、上弧形板29、支撑架30、棒材31、线圈111。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
31.实施例1：
32.参照图1-10，一种热处理生产线用棒材退火装置，包括底座1，底座1顶端设有顶板2，顶板2底部固定安装有多个呈圆周阵列分布的支柱3，支柱3下端固连在底座1上，顶板2顶端设有转盘4，转盘4上开设有若干呈圆周阵列分布的圆孔5，圆孔5均贯穿转盘4，转盘4底部圆心处固定安装有第一转轴6，第一转轴6下端可转动安装在顶板2上，第一转轴6贯穿顶板2，底座1上设置有驱动机构，驱动机构连接在第一转轴6下端并可驱动第一转轴6转动。底座1上设置有加热机构，加热机构位于圆孔5的上方，且圆孔5绕第一转轴6转动时均经过加热机构，第一转轴6上连接有多个呈圆周阵列分布的支撑机构，支撑机构分别位于圆孔5下方。
33.加热机构包括支座7，支座7固定安装在底座1上，支座7上固定安装有交流电源8，交流电源8的正负极上电性连接有线圈111，线圈111设置成特殊形状，线圈111由两块弧形板状9、条形块状10和两个竖条状11组成，两块弧形板状9与转盘4同轴线设置，两块弧形板状9间隔设置在圆孔5上方，条形块状10位于两块弧形板状9上方一端且两端与两块弧形板状9固连，两个竖条状11分别位于两块弧形板状9的顶部一端，两个竖条状11分别与交流电源8的正负极电性连接。交流电源8对线圈111内提供交变电流，当工件位于线圈111内时，流过线圈111的交变电流产生一个通过工件的交变磁场，该磁场使工件产生涡流来加热，即为感应加热。
34.驱动机构包括齿轮12，齿轮12固定安装在第一转轴6的底端部，底座1顶部固定安装有电机13，电机13的输出轴端固定安装有第二转轴14，第二转轴14上固定安装有第一不
完全齿轮15，第一不完全齿轮15与齿轮12啮合。
35.支撑机构包括条形板16，条形板16位于顶板2和转盘4之间，条形板16一端固连在第一转轴6上，条形板16顶部一端可转动安装有第三转轴18，第三转轴18顶部固定安装有托板17，托板17一端位于圆孔5的下方且两者之间存在间隙，第三转轴18上套设有卷簧19，卷簧19内外端分别固连在第三转轴18和条形板16上。第三转轴18可转动，从而托板17可绕第三转轴18转动，在托板17转动时，卷簧19卷缩，当托板17不受到外部驱动力时，卷簧19的弹力可带动托板17回到原位。
36.工作原理：针对于棒状的长条形工件的退火加工，操作工人站在其中一个圆孔5旁，并将棒材工件插入此圆孔5内，工件底部与托板17接触，托板17分别对工件进行支撑。
37.工件插入圆孔5内后，电机13工作并带动第一不完全齿轮15转动，第一不完全齿轮15带动齿轮12间歇性转动一定角度，齿轮12、第一转轴6和转盘4连为一体，从而转盘4间歇性转动，当下一个空置的圆孔5转动至操作工人处时，操作工人再将棒材工件插入此圆孔5内，当工件转动至线圈111处时，由于线圈111特殊的形状，工件可移动至线圈111内部且之后可由线圈111穿出，工件在刚进入线圈111内时开始加热，由于工件间歇性转动，工件会停留在线圈111内一段时间，之后再移出线圈111内，在这段时间内工件被持续性的加热至所需温度，且多个工件的加热时间一定，相较于人工操作可提高工件加热时间的精度，同时工件可自动进出线圈111，无需人工操作，降低了操作人工的劳动强度。装置的工作示意图可参考说明书附图中图1所示，棒材31一端插入圆孔5内。
38.在转盘4转动时，条形板16也连接在转盘4上并随着转盘4同步转动，从而条形板16上的托板17也随着工件一同转动且托板17始终支撑着工件。当工件离开线圈111后，需要额外的人工将加热后的工件由圆孔5内取出。
39.实施例2：
40.由于当工件离开线圈111后，需要额外的人工将加热后的工件由圆孔5内取出，为节省人工成本，装置还需要能够自动将圆孔5内插放的工件排出。
41.参照图1-10，作为本发明的另一优选实施例，与实施例1的区别在于，顶板2上设置有收纳机构，收纳机构可转动在顶板2上，收纳机构位于条形板16下方并朝向圆孔5设置，收纳机构与第二转轴14连接且电机13可驱动收纳机构转动。
42.收纳机构包括圆套20，圆套20套设在第一转轴6外且下端可转动安装在顶板2顶部，圆套20外侧固定安装有多个呈圆周阵列分布的支撑杆21，支撑杆21端部均固定安装有盒体22，盒体22与圆孔5的个数相等，盒体22上下两端均开口设置，圆套20外套设有齿圈23，齿圈23与圆套20固连，第二转轴14上端贯穿顶板2并可转动安装在顶板2上，第二转轴14顶部固定安装有第二不完全齿轮24，第二不完全齿轮24可与齿圈23啮合，顶板2外侧套设有下弧形板25，下弧形板25位于多个盒体22下方，且下弧形板25可阻挡盒体22内物体的掉出。
43.还包括切换机构，切换机构连接在下弧形板25上并可带动托板17转动，切换机构开设在多个条形板16上并贯穿条形板16。切换机构包括多个穿口26，多个穿口26分别开设在多个条形板16上，穿口26贯穿条形板16，切换机构还包括挡板27和支架28，挡板27固连在支架28上端，支架28固连在下弧形板25上，挡板27与托板17位于同一高度且可与托板17侧壁接触。
44.当加热后的工件转动至挡板27附近时，托板17与挡板27接触，托板17受到挡板27
的阻挡，托板17绕第三转轴18转动一定角度，托板17在转动时，托板17的一端离开圆孔5的下方，圆孔5内的工件不再受到托板17的支撑并由圆孔5内向下掉出，工件穿过穿口26再掉入盒体22内。
45.圆孔5内插放的工件在排出过程中，具体过程为：当电机13工作并带动转盘4间歇性转动，托板17开始转动之后碰撞在挡板27上，工件掉入盒体22内，之后托板17脱离挡板27并不再受到挡板27的阻挡，托板17在卷簧19的弹力下回到原位，之后转盘4、托板17保持静止且第一不完全齿轮15与齿轮12脱离，而电机13还在继续转动，电机13带动第二转轴14转动，第二转轴14上端的第二不完全齿轮24转动，第二不完全齿轮24由之前的不与齿圈23啮合而转动至与齿圈23啮合，齿圈23转动，齿圈23、圆套20、支撑杆21与盒体22相连并同步转动，圆套20与第一转轴6同轴心线设置，从而盒体22绕第一转轴6间歇性转动，当盒体22内装有工件后，紧接着盒体22转动一定角度，后续空载的盒体22移动至挡板27处并准备接收下一个工件。
46.考虑到退火的工艺要求，工件在加热后需要保温一段时间，之后再进行自然状态下的缓慢冷却。
47.还包括保温机构，保温机构设置在多个盒体22的上方并连接在底座1上。保温机构包括上弧形板29和支撑架30，上弧形板29固连在支撑架30上端，支撑架30下端固连在底座1上，上弧形板29位于多个盒体22的上方，上弧形板29可盖住盒体22的上端口且上弧形板29与盒体22之间的存在间隙。
48.在工件掉入盒体22内后，工件支撑在下弧形板25上。装有工件的盒体22后续继续转动，且紧接着装有工件的盒体22转动至上弧形板29下方，上弧形板29可盖住盒体22的上端口，从而工件在盒体22内且盒体22的上下端口分别被上弧形板29和下弧形板25盖住，使工件在盒体22内相对的与外界隔绝并处于保温状态。
49.装有工件的盒体22继续转动并保温一段时间，一段时间后，装有工件的盒体22转动至上弧形板29和下弧形板25的另一端，此时装有工件的盒体22继续转动，盒体22与上弧形板29和下弧形板25脱离，从而工件可掉出盒体22内并进行自然冷却。
50.总工作流程：
51.操作工人站在挡板27一侧的圆孔5旁，并将棒材工件间歇性的插入此圆孔5内。工件插入圆孔5内后，电机13工作并带动第一不完全齿轮15转动，第一不完全齿轮15带动齿轮12间歇性转动一定角度，齿轮12、第一转轴6和转盘4连为一体，从而转盘4间歇性转动，当下一个空置的圆孔5转动至操作工人处时，操作工人再将棒材工件插入此圆孔5内，当工件转动至线圈111处时，由于线圈111特殊的形状，工件可移动至线圈111内部且之后可由线圈111穿出，工件在刚进入线圈111内时开始加热，由于工件间歇性转动，工件会停留在线圈111内一段时间，之后再移出线圈111内。
52.当加热后的工件转动至挡板27附近时，托板17与挡板27接触，托板17受到挡板27的阻挡，托板17绕第三转轴18转动一定角度，托板17在转动时，托板17的一端离开圆孔5的下方，圆孔5内的工件不再受到托板17的支撑并由圆孔5内向下掉出，工件穿过穿口26再掉入盒体22内。
53.圆孔5内插放的工件在排出过程中，具体过程为：当电机13工作并带动转盘4间歇性转动，托板17开始转动之后碰撞在挡板27上，工件掉入盒体22内，之后托板17脱离挡板27
并不再受到挡板27的阻挡，托板17在卷簧19的弹力下回到原位，之后转盘4、托板17保持静止且第一不完全齿轮15与齿轮12脱离，而电机13还在继续转动，电机13带动第二转轴14转动，第二转轴14上端的第二不完全齿轮24转动，第二不完全齿轮24由之前的不与齿圈23啮合而转动至与齿圈23啮合，齿圈23转动，齿圈23、圆套20、支撑杆21与盒体22相连并同步转动，圆套20与第一转轴6同轴心线设置，从而盒体22绕第一转轴6间歇性转动，当盒体22内装有工件后，紧接着盒体22转动一定角度，后续空载的盒体22移动至挡板27处并准备接收下一个工件。
54.在工件掉入盒体22内后，工件支撑在下弧形板25上。装有工件的盒体22后续继续转动，且紧接着装有工件的盒体22转动至上弧形板29下方，上弧形板29可盖住盒体22的上端口，从而工件在盒体22内且盒体22的上下端口分别被上弧形板29和下弧形板25盖住，使工件在盒体22内相对的与外界隔绝并处于保温状态。
55.装有工件的盒体22继续转动并保温一段时间，一段时间后，装有工件的盒体22转动至上弧形板29和下弧形板25的另一端，此时装有工件的盒体22继续转动，盒体22与上弧形板29和下弧形板25脱离，从而工件可掉出盒体22内并进行自然冷却。在工作流程中，转盘4和多个盒体22均间隙性转动。
56.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。