本發(fā)明屬于鋼板彈簧的熱處理淬火設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種鋼板彈簧的專用淬火設(shè)備。

背景技術(shù)：

目前，鋼板彈簧的淬火設(shè)備無法做到數(shù)字化監(jiān)控，并且在淬火之后的冷卻曲線也無法實現(xiàn)精確控制，令其與預(yù)期的設(shè)計工藝?yán)鋮s曲線相符合，最終無法得到期望的材料組織及性能，令實際得到的鋼板彈簧的各項性能與設(shè)計預(yù)期有一定的落差。此外，現(xiàn)有步進(jìn)式淬火加熱爐適合大批量單一品種規(guī)模化生產(chǎn)，小批量、多品種、試制產(chǎn)品等組織生產(chǎn)時就會出現(xiàn)諸多弊端，如模具換型占用大量時間，生產(chǎn)節(jié)拍變慢，能耗損失明顯增長。

鑒于此，申請人設(shè)計了一整套淬火及其余溫冷卻設(shè)備，不但適宜小批量、多品種的鋼板彈簧熱處理，此外，淬火冷卻溫度通過數(shù)字化終端獲得控制，達(dá)到與設(shè)計工藝接近的冷卻曲線，能夠獲得理想的材料組織及性能，大大提升鋼板彈簧的成品質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種鋼板彈簧的專用淬火設(shè)備，淬火冷卻溫度通過數(shù)字化終端獲得控制，達(dá)到與設(shè)計工藝接近的冷卻曲線，能夠獲得理想的材料組織及性能，大大提升鋼板彈簧的成品質(zhì)量。本發(fā)明解決的第二個技術(shù)問題是能夠適合小批量、多品種的鋼板彈簧熱處理，生產(chǎn)節(jié)奏快，設(shè)備節(jié)奏緊湊，能耗損失小。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種鋼板彈簧的專用淬火設(shè)備，其特征在于包括淬火箱、淬火池、電動轉(zhuǎn)輪、吊裝設(shè)備和機(jī)械手；所述淬火池設(shè)置在淬火箱的下部；所述電動轉(zhuǎn)輪安裝在淬火箱的頂壁上，在電動轉(zhuǎn)輪上通過吊裝設(shè)備安裝三個以上的機(jī)械手，所述電動轉(zhuǎn)輪能夠帶動吊裝設(shè)備和機(jī)械手在淬火池上方轉(zhuǎn)動，吊裝設(shè)備能夠帶動機(jī)械手做上下運(yùn)動，機(jī)械手能夠自動松開或夾緊鋼板彈簧，并在吊裝設(shè)備的帶動下將鋼板彈簧浸入和提出淬火池；所述淬火箱上開設(shè)進(jìn)料口和三個以上的出料口，所述進(jìn)料口通過進(jìn)料輸送帶銜接料倉，所述出料口連接不同的冷卻倉；在進(jìn)料口上安裝進(jìn)料輸送帶，所述進(jìn)料輸送帶能夠?qū)摪鍙椈奢斔偷酱慊鸪嘏裕辉诔隽峡谏习惭b出料輸送帶，所述出料輸送帶能夠?qū)摪鍙椈蓮拇慊鸪嘏暂斔偷嚼鋮s倉中。

優(yōu)選的，在所述進(jìn)料口和出料口上安裝電動門；在淬火箱上安裝抽風(fēng)機(jī)，所述抽風(fēng)機(jī)通過抽風(fēng)管路連接氣體過濾裝置。

優(yōu)選的，所述機(jī)械手上設(shè)置紅外線測溫儀；所述冷卻倉包括風(fēng)冷倉和空冷倉；在冷卻倉中設(shè)置紅外線測溫儀。

優(yōu)選的，還包括數(shù)字化終端控制器，機(jī)械手和冷卻倉上的紅外線測溫儀連接數(shù)字化終端控制器，數(shù)字化終端控制器連接并控制淬火池中淬火液的溫度，冷卻倉中空氣的溫度和風(fēng)速。

優(yōu)選的，所述進(jìn)料輸送帶通過支撐架安裝在旋轉(zhuǎn)動力裝置上，所述旋轉(zhuǎn)動力裝置能夠帶動進(jìn)料輸送帶做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，令其與不同的料倉相銜接。

優(yōu)選的，所述機(jī)械手包括固定架，在固定架的兩側(cè)通過鉸接軸鉸接卡鉗，所述卡鉗上開設(shè)弧形槽；在弧形槽內(nèi)設(shè)置滑塊，所述滑塊能夠沿弧形槽往復(fù)移動；在固定架上安裝滑軌，在滑軌內(nèi)設(shè)置電動滾輪；還包括拉條，拉條的一端連接滑塊，拉條的另一端連接電動滾輪；所述電動滾輪能夠沿滑軌往復(fù)運(yùn)動，同時通過拉條帶動兩側(cè)的卡鉗對鋼板彈簧的收放運(yùn)動。

優(yōu)選的，所述機(jī)械手還包括夾緊裝置，所述夾緊裝置包括第一和第二拉緊條、第一和第二拉緊輪、第一和第二拉緊電機(jī)；兩個拉緊輪同軸安裝在中軸上，所述中軸吊裝在固定架上；第一和第二拉緊輪分別連接第一和第二拉緊電機(jī)；第一拉緊條的一端鉸接在一側(cè)卡鉗上，第一拉緊條的另一端鉸接在第一拉緊輪上；第二拉緊條的一端鉸接在另一側(cè)的卡鉗上，第二拉緊條的另一端鉸接在第二拉緊輪上；第一和第二拉緊電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向相反；當(dāng)?shù)谝焕o電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)，第二拉緊電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)時，第一和第二拉緊條帶動兩側(cè)卡鉗進(jìn)一步收緊，能夠?qū)摪鍙椈蓨A持牢固；當(dāng)需要松開鋼板彈簧時，第一拉緊電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)，第二拉緊電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)，第一和第二拉緊條與兩側(cè)卡鉗同時向兩側(cè)移動。

優(yōu)選的，所述機(jī)械手還包括滑移穩(wěn)定裝置；所述滑移穩(wěn)定裝置包括滑移架，在滑移架上開設(shè)滑移孔；在固定架上開設(shè)吊裝孔，所述中軸穿過吊裝孔連接栓頭，在吊裝孔和栓頭之間的中軸上串裝上彈簧、滑移架和下彈簧；在滑移架兩側(cè)的固定架上分別設(shè)置鋼絲輪，所述鋼絲輪上盤繞鋼絲，兩側(cè)鋼絲通過漲緊裝置連接滑移架的兩側(cè)；

優(yōu)選的，所述漲緊裝置包括穿線孔，所述穿線孔的上下兩端通過懸吊彈簧安裝在固定架上，鋼絲穿過穿線孔；

優(yōu)選的，漲緊裝置還包括穿線器、立桿、橫桿和平衡復(fù)位彈簧，所述立桿的上端固定在固定架上，立桿的下端鉸接橫桿的中部，橫桿的一端通過平衡復(fù)位彈簧連接固定架，穿線器安裝在橫桿的另一端；所述穿線器內(nèi)設(shè)置鋼絲滑輪，鋼絲滑輪滑動承托鋼絲。

本發(fā)明的有益效果是：

1、申請人設(shè)計的整套淬火及其冷卻專用設(shè)備，淬火冷卻溫度通過數(shù)字化終端獲得控制，達(dá)到與設(shè)計工藝接近的冷卻曲線，能夠獲得理想的材料組織及性能，大大提升鋼板彈簧的成品質(zhì)量。本發(fā)明能夠適合小批量、多品種的鋼板彈簧熱處理，生產(chǎn)節(jié)奏快，設(shè)備節(jié)奏緊湊，能耗損失小。

2、淬火箱的密閉性更佳，減少熱量損失，出料方式由傳統(tǒng)的步進(jìn)落料，經(jīng)過設(shè)計變?yōu)閭?cè)出料，出口面積僅為原來的7%。

3、設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，適合小批量產(chǎn)品生產(chǎn)，可實現(xiàn)2到20架次小批量生產(chǎn)；

4、智能溫控系統(tǒng)，嚴(yán)格控制加熱質(zhì)量，爐溫均勻性及產(chǎn)品表面脫碳控制指標(biāo)都有明顯提升。

5、本發(fā)明所述的淬火設(shè)備在操作實施中實現(xiàn)全程自動化，減少人工消耗，工人無需近距離接觸淬火環(huán)境，只需遠(yuǎn)程操作即可，安全和健康系數(shù)高。此外，全自動設(shè)備降低了生產(chǎn)成本，適合小樣試件也可大規(guī)模量產(chǎn)。

6、本發(fā)明經(jīng)過小試，中試、批量試制和生產(chǎn)，取得商業(yè)化成功，實施投產(chǎn)成本低，實用性能良好，適宜在業(yè)界推廣普及。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是機(jī)械手的漲緊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是第一和第二拉緊輪以及第一和第二拉緊電機(jī)的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1、機(jī)械手；1.1、固定架；1.2、鉸接軸；1.3、弧形槽；1.4、第一拉緊條；1.5、卡鉗；1.6、第二拉緊條；1.7、中軸；1.8、第一拉緊輪；1.9、第二拉緊輪；1.10、滑塊；1.11、拉條；1.12、電動滾輪；1.13、橫桿；1.14、立桿；1.15、吊裝孔；1.16、下彈簧；1.17、滑移架；1.18、上彈簧；1.19、栓頭；1.20、穿線器；1.21、平衡復(fù)位彈簧；1.22、吊裝彈簧；1.23、穿線孔；1.24、鋼絲輪；1.25、第一拉緊電機(jī)；1.26、第二拉緊電機(jī)；

2、淬火池；3、旋轉(zhuǎn)動力裝置；4、支撐架；5、進(jìn)料輸送帶；6、吊裝設(shè)備；7、電動轉(zhuǎn)輪；8、淬火箱。

具體實施方式

如圖1所示，本發(fā)明所述一種鋼板彈簧的專用淬火設(shè)備，包括淬火箱、淬火池、電動轉(zhuǎn)輪、吊裝設(shè)備和機(jī)械手；所述淬火池設(shè)置在淬火箱的下部；所述電動轉(zhuǎn)輪安裝在淬火箱的頂壁上，在電動轉(zhuǎn)輪上通過吊裝設(shè)備安裝三個以上的機(jī)械手，所述電動轉(zhuǎn)輪能夠帶動吊裝設(shè)備和機(jī)械手在淬火池上方轉(zhuǎn)動，吊裝設(shè)備能夠帶動機(jī)械手做上下運(yùn)動，機(jī)械手能夠自動松開或夾緊鋼板彈簧，并在吊裝設(shè)備的帶動下將鋼板彈簧浸入和提出淬火池；所述淬火箱上開設(shè)進(jìn)料口和三個以上的出料口，所述進(jìn)料口通過進(jìn)料輸送帶銜接料倉，所述出料口連接不同的冷卻倉；在進(jìn)料口上安裝進(jìn)料輸送帶，所述進(jìn)料輸送帶能夠?qū)摪鍙椈奢斔偷酱慊鸪嘏?；在出料口上安裝出料輸送帶，所述出料輸送帶能夠?qū)摪鍙椈蓮拇慊鸪嘏暂斔偷嚼鋮s倉中。

在所述進(jìn)料口和出料口上安裝電動門；在淬火箱上安裝抽風(fēng)機(jī)，所述抽風(fēng)機(jī)通過抽風(fēng)管路連接氣體過濾裝置。

所述機(jī)械手上設(shè)置紅外線測溫儀；所述冷卻倉包括風(fēng)冷倉和空冷倉；在冷卻倉中設(shè)置紅外線測溫儀。

還包括數(shù)字化終端控制器，機(jī)械手和冷卻倉上的紅外線測溫儀連接數(shù)字化終端控制器，數(shù)字化終端控制器連接并控制淬火池中淬火液的溫度，冷卻倉中空氣的溫度和風(fēng)速。

所述進(jìn)料輸送帶通過支撐架安裝在旋轉(zhuǎn)動力裝置上，所述旋轉(zhuǎn)動力裝置能夠帶動進(jìn)料輸送帶做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，令其與不同的料倉相銜接。

如圖2所示，所述機(jī)械手包括固定架，在固定架的兩側(cè)通過鉸接軸鉸接卡鉗，所述卡鉗上開設(shè)弧形槽；在弧形槽內(nèi)設(shè)置滑塊，所述滑塊能夠沿弧形槽往復(fù)移動；在固定架上安裝滑軌，在滑軌內(nèi)設(shè)置電動滾輪；還包括拉條，拉條的一端連接滑塊，拉條的另一端連接電動滾輪；所述電動滾輪能夠沿滑軌往復(fù)運(yùn)動，同時通過拉條帶動兩側(cè)的卡鉗對鋼板彈簧的收放運(yùn)動。

如圖2和4所示，所述機(jī)械手還包括夾緊裝置，所述夾緊裝置包括第一和第二拉緊條、第一和第二拉緊輪、第一和第二拉緊電機(jī)；兩個拉緊輪同軸安裝在中軸上，所述中軸吊裝在固定架上；第一和第二拉緊輪分別連接第一和第二拉緊電機(jī)；第一拉緊條的一端鉸接在一側(cè)卡鉗上，第一拉緊條的另一端鉸接在第一拉緊輪上；第二拉緊條的一端鉸接在另一側(cè)的卡鉗上，第二拉緊條的另一端鉸接在第二拉緊輪上；第一和第二拉緊電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向相反；當(dāng)?shù)谝焕o電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)，第二拉緊電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)時，第一和第二拉緊條帶動兩側(cè)卡鉗進(jìn)一步收緊，能夠?qū)摪鍙椈蓨A持牢固；當(dāng)需要松開鋼板彈簧時，第一拉緊電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)，第二拉緊電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)，第一和第二拉緊條與兩側(cè)卡鉗同時向兩側(cè)移動。

所述機(jī)械手還包括滑移穩(wěn)定裝置；所述滑移穩(wěn)定裝置包括滑移架，在滑移架上開設(shè)滑移孔；在固定架上開設(shè)吊裝孔，所述中軸穿過吊裝孔連接栓頭，在吊裝孔和栓頭之間的中軸上串裝上彈簧、滑移架和下彈簧；在滑移架兩側(cè)的固定架上分別設(shè)置鋼絲輪，所述鋼絲輪上盤繞鋼絲，兩側(cè)鋼絲通過漲緊裝置連接滑移架的兩側(cè)。

如圖3所示，所述漲緊裝置包括穿線孔，所述穿線孔的上下兩端通過懸吊彈簧安裝在固定架上，鋼絲穿過穿線孔。

漲緊裝置還包括穿線器、立桿、橫桿和平衡復(fù)位彈簧，所述立桿的上端固定在固定架上，立桿的下端鉸接橫桿的中部，橫桿的一端通過平衡復(fù)位彈簧連接固定架，穿線器安裝在橫桿的另一端；所述穿線器內(nèi)設(shè)置鋼絲滑輪，鋼絲滑輪滑動承托鋼絲。

所述淬火設(shè)備在使用時，待處理的不同型號的鋼板彈簧，分別放置在不同的料倉中，需要處理哪種型號的鋼板彈簧，只需通過旋轉(zhuǎn)動力裝置帶動支撐架和進(jìn)料輸送帶旋轉(zhuǎn)對接相對應(yīng)的料倉。進(jìn)料輸送帶將鋼板彈簧從料倉取出，并輸送到淬火箱中。

電動轉(zhuǎn)輪帶動吊裝設(shè)備和機(jī)械手旋轉(zhuǎn)對準(zhǔn)待處理的鋼板彈簧，吊裝設(shè)備帶動機(jī)械手下移。機(jī)械手上的兩個電動滾輪向外側(cè)移動，同時通過拉桿帶動滑塊沿弧形槽移動，令兩側(cè)的卡鉗張開，機(jī)械手的兩側(cè)卡鉗位于鋼板彈簧兩側(cè)時，電動滾輪向內(nèi)側(cè)滾動，同時帶動拉桿和滑塊回收，機(jī)械手的兩側(cè)卡鉗夾持住鋼板彈簧。第一拉緊電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)，第二拉緊電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)時，第一和第二拉緊條帶動兩側(cè)卡鉗進(jìn)一步收緊，能夠?qū)摪鍙椈蓨A持牢固?；品€(wěn)定裝置能夠令夾緊裝置收緊時，提供上下移動的收縮彈性，而漲緊裝置能夠提拉收緊裝置，增加收緊裝置的運(yùn)動穩(wěn)定性。

機(jī)械手夾緊鋼板彈簧后將其輸送到淬火池的上方，將其放置到淬火池中，進(jìn)行淬火作業(yè)。完成淬火之后，機(jī)械手將鋼板彈簧夾持提出淬火池。再根據(jù)工藝要求，將鋼板彈簧放置到對應(yīng)的出料輸送帶上，將其輸送到對應(yīng)的冷卻倉中，進(jìn)行冷卻。期間實時檢測鋼板彈簧的溫度和冷卻速度，數(shù)字化終端控制器連接并控制淬火池中淬火液的溫度，冷卻倉中空氣的溫度和風(fēng)速。

鋼板彈簧的數(shù)字化淬火工藝，包括如下步驟：

（1）配制淬火液，并將淬火液放置到淬火設(shè)備的淬火池中；

（2）將鋼板彈簧放置到進(jìn)料輸送帶上，輸送至淬火池旁；

（3）機(jī)械手夾持鋼板彈簧并將其放置到淬火池中，進(jìn)行淬火作業(yè)；

（4）將鋼板彈簧加熱到900±10℃，淬火加熱保溫時間為10～30分鐘，將鋼板彈簧放入淬火液中，經(jīng)過蒸汽膜階段、沸騰階段和對流階段后完成淬火；其中蒸汽膜爆裂時間4～10秒；

（5）機(jī)械手將完成淬火的鋼板彈簧夾持提出淬火池；

（6）待鋼板彈簧表面的殘余液體蒸發(fā)干凈后，通過機(jī)械手上的紅外線測溫儀檢測鋼板彈簧的表面溫度；

（7）機(jī)械手將鋼板彈簧放置到不同的出料輸送帶上，并通過出料輸送帶將鋼板彈簧輸送到風(fēng)冷倉或者空冷倉中，令鋼板彈簧根據(jù)冷卻溫度的工藝設(shè)計，按照不同的速度曲線冷卻；

（8）通過風(fēng)冷倉或者空冷倉中的紅外線測溫儀，實時檢測鋼板彈簧的實時溫度和冷卻速度，并通過數(shù)字化終端控制器及時調(diào)整風(fēng)冷倉或者空冷倉的空氣或者冷卻油的溫度，配合鋼板彈簧的冷卻要求。

淬火冷卻溫度通過數(shù)字化終端獲得控制，達(dá)到與設(shè)計工藝接近的冷卻曲線，能夠獲得理想的材料組織及性能，大大提升鋼板彈簧的成品質(zhì)量。

需要指出的是，上述實施方式僅是本發(fā)明優(yōu)選的實施例，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在符合本發(fā)明工作原理的前提下，任何等同或相似的替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。