一种淬火压床柔性生产线的制作方法

1.本发明涉及轴承热处理技术，尤其涉及轴承套圈的限形淬火技术，具体是一种淬火压床柔性生产线。


背景技术：

2.为了降低轴承制造成本，轴承的制作工序中，各种轴承零件的车工留量大大减少。在热处理工序中，零件的加工余量越小，变形的风险就越大。尤其是大型、特大型轴承套圈的车工留量压缩后，轴承套圈不经限形热处理后的变形可导致报废，将造成严重的经济损失。现今，轴承行业企业逐渐使用限形淬火压床技术来控制热处理零件的变形量（限形淬火：使用模具和压力工具防止圆环工件在淬火时出现变形的热处理技术）。目前，针对大型、特大型轴承套圈，现有淬火压床与配套的加热炉多采用连续辊底炉生产线，但该产线的每个工位只能对应放置一个工件，而其上下料及转移过程的自动化设备也是针对一位一件而设计的，不能充分发挥装炉量最大化，致使生产效率低下，且造成动能单耗居高不下。为此，急需研究解决既能增加加热炉的装炉量又能使加热后的工件能够被准确抓取后转移到淬火压床工位的模具上的关键技术。


技术实现要素：

3.针对背景技术中提出的问题，本发明的目的就是提供一种淬火压床柔性生产线，其具有一位多件、一位多层的装料机构，可提高加热炉的装炉量，实现加热炉和淬火压床的柔性连接，能提高生产效率，减少动能单耗，降低生产成本。
4.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种淬火压床柔性生产线，包括加热炉、第一轨道、第二轨道、轨道式叉车、转移料车和淬火压床，所述的第一轨道设置在加热炉进料口外部下方，所述的轨道式叉车在第一轨道上运行；所述的第二轨道一端设置在加热炉进料口外部上方，另一端设置在淬火压床的接料工位上方，所述的转移料车在第二轨道上运行；所述的转移料车由框式车体、轨道轮、平移装置、升降装置和自定心机械手构成；所述的平移装置包括基板、滑轨和第一电动推杆，所述滑轨水平安装在框式车体的两侧，基板通过滑槽与滑轨连接，基板一端连接第一电动推杆，第一电动推杆通过安装板安装在框式车体一侧，由第一电动推杆驱动所述基板水平位移；所述基板上表面四周均布有导向孔；所述的升降装置包括底板、导杆和第二电动推杆，所述底板水平设置在基板下方，所述导杆上端穿设在基板的导向孔内，下端穿过框式车体连接底板，所述的第二电动推杆固定安装在基板的上部，第二电动推杆的驱动端穿过所述基板连接底板；所述的自定心机械手安装在底板下端。
5.所述的自定心机械手包括顶板、卡爪和驱动机构，所述的顶板通过连接件固连底板的下端面，顶板上设有以顶板中心呈放射状均布的滑槽，所述滑槽上下贯通所述顶板，在每个滑槽中分别设有一卡爪；所述的卡爪由底座、杆体和爪体组成，底座安装在滑槽内，杆体上端固连底座，下端设有向内弯曲的爪体；所述的驱动机构安装在底板下端，驱动机构分
别连接每个卡爪的底座，并驱动全部底座在对应的滑槽中同步移动。
6.所述的自定心机械手其驱动机构为电动卡盘，所述电动卡盘的电机安装在底板下表面，电动卡盘每个卡爪对应连接一个底座。
7.所述的轨道式叉车为电驱动叉车，其叉车臂的升降电机和车体的平移电机均为伺服电机。
8.所述的第二轨道通过桁架架设在地面上方，在桁架上还设有平行于第二轨道的齿条；所述的安装板上还设有第一驱动电机，第一驱动电机的主轴上设有齿轮，所述齿轮与齿条相啮合。具体的，第一驱动电机通过安装座安装在安装板的上表面，安装板上设有通孔，第一驱动电机的主轴穿过所述通孔，齿轮套设在主轴上并与主轴键连接。
9.本发明的有益效果是：本发明具有一位多件、一位多层的装料机构，可根据轴承套圈直径尺寸灵活装料，提高加热炉的装炉量，实现加热炉和淬火压床的柔性连接，能提高生产效率，减少动能单耗，降低生产成本。
附图说明
10.图1为本发明的整体结构俯视图。
11.图2为转移料车的侧视图。
12.图3为转移料车的俯视图。
13.图4为自定心机械手的仰视图。
14.图中：1、第一轨道，2、第二轨道，3、轨道式叉车，4、加热炉，5、转移料车，6、淬火压床，7、桁架，8、轴承套圈；框式车体，61、接料工位；56、安装板，71、第一驱动电机，72、齿条，73、齿轮；基板，532、滑轨，533、第一电动推杆；底板，542、导杆，543、第二电动推杆；551、顶板，552、卡爪，553、驱动机构，554、滑槽，5521、底座，5522、杆体，5523、爪体。
实施方式
15.下面将结合本说明书附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，需要注意的是，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
16.如图1～图4所示，一种淬火压床柔性生产线，包括加热炉4、第一轨道1、第二轨道2、轨道式叉车3、转移料车5和淬火压床6，所述的第一轨道1设置在加热炉4进料口外部下方，所述的轨道式叉车3在第一轨道1上运行；所述的第二轨道2一端设置在加热炉4进料口外部上方，另一端设置在淬火压床6的接料工位上方，所述的转移料车5在第二轨道2上运行；所述的转移料车5由框式车体51、轨道轮、平移装置、升降装置和自定心机械手构成；所述的平移装置包括水平的基板531、滑轨532和第一电动推杆533，所述滑轨532
水平安装在框式车体51的两侧，基板531通过滑槽与滑轨532滑动连接，基板532一端连接第一电动推杆533，第一电动推杆533通过安装板56安装在框式车体51一侧，由第一电动推杆533驱动所述基板531水平位移；所述基板531上表面四周均布有多个导向孔；所述的升降装置包括底板541、导杆542和第二电动推杆543，所述底板541水平设置在基板531下方，所述导杆542的数量与基板531上表面的导向孔数量相对应，每个导杆542的上端穿设在基板531上对应的导向孔内，下端穿过框式车体51连接底板541，所述的第二电动推杆543固定安装在基板531的上部，第二电动推杆543的驱动端穿过所述基板531连接底板541；所述的自定心机械手安装在底板541下端。
17.所述的自定心机械手包括顶板551、卡爪552和驱动机构553，所述的顶板551通过连接件固连底板541的下端面，所述连接件为连接杆，顶板551上设有以顶板551中心呈放射状均布的滑槽554，所述滑槽554上下贯通所述顶板551，在每个滑槽554中分别设有一卡爪552；所述的卡爪552由底座5521、杆体5522和爪体5523组成，底座5521安装在滑槽554内，杆体5522上端固连底座5521，下端设有向内弯曲的爪体5523；所述的驱动机构553安装在底板541下端，驱动机构553分别连接每个卡爪552的底座5521，并驱动全部底座5521在对应的滑槽554中同步移动。具体的，滑槽554为t型滑槽。
18.所述的自定心机械手其驱动机构553为电动卡盘，所述电动卡盘的电机安装在底板541下表面，电动卡盘每个卡爪对应连接一个底座5521。电动卡盘的结构为现有技术，此处不再赘述。
19.所述的轨道式叉车3为电驱动叉车，其叉车臂的升降电机和车体的平移电机均为伺服电机。轨道式电驱动叉车的结构也为现有技术，此处不再赘述。
20.所述的第二轨道2通过桁架7架设在地面上方，在桁架7上还设有平行于第二轨道2的齿条72；所述的安装板56上还设有第一驱动电机71，第一驱动电机71的主轴上设有齿轮73，所述齿轮73与齿条72相啮合。具体的，第一驱动电机71通过安装座安装在安装板56的上表面，安装板56上设有通孔，第一驱动电机71的主轴穿过所述通孔，齿轮73套设在主轴上并与主轴键连接。
21.本发明装载轴承套圈工件的方法如下：当轴承套圈8直径大于轨道式叉车3叉宽的二分之一时，只能采用单工位多层装料方式装料，并根据轴承套圈8的高度和垫块高度尺寸决定层数，总高度不超过加热炉4的进料口（即炉门）高度的四分之三；当轴承套圈8直径小于轨道式叉车3叉宽的二分之一时，可采用双工位多层装料方式装料，该装料方式对应的需要使用托板，将轴承套圈8放置在托板上，然后根据轴承套圈8的高度和垫块高度尺寸决定层数，总高度不超过加热炉4的炉门高度的四分之三。
22.本发明中，自定心机械手动作流程如下：转移料车5在原始位等待指令，轨道式叉车3将加热后的轴承套圈8叉出
→
转移料车5移动到轨道式叉车3正上方
→
升降装置下降
→
自定心机械手抓取轴承套圈8
→
升降装置上升
→
转移料车5水平移动到淬火压床6接料工位61正上方
→
自定心机械手下降、释放
→
升降装置上升
→
转移料车5水平移动到原始位等待指令。
23.采用双工位多层装料方式装料时，相应的，接料工位61上可设计两个接料位，自定心机械手单次抓取一个工件至接料工位61的第一个接料位，然后通过程序控制抓取第二个
工件到接料工位61的第二个接料位，实现双工位装料。
24.本发明中，全部驱动电机均采用伺服电机，可由产线控制系统控制，通过自动控制程序运行。为了实现自定心机械手在不同装料方式下能够准确抓取工件，在自定心机械手的运行程序上设定三种装料路径，即单工位装料、1#工位装料和2#工位装料，且在相应的装料方式下可输入工件的直径、高度和层数，即为自定心机械手执行动作命令程序设定各项参数，自定心机械手执行程序命令后进入自动运行状态下，即可完成三种装料路径下工件的抓取、转移和释放。
25.本发明未详述部分为现有技术。

技术特征：
1.一种淬火压床柔性生产线，包括加热炉（4）、第一轨道（1）、第二轨道（2）、轨道式叉车（3）、转移料车（5）和淬火压床（6），其特征是：所述的第一轨道（1）设置在加热炉（4）进料口外部下方，所述的轨道式叉车（3）在第一轨道（1）上运行；所述的第二轨道（2）一端设置在加热炉（4）进料口外部上方，另一端设置在淬火压床（6）的接料工位上方，所述的转移料车（5）在第二轨道（2）上运行；所述的转移料车（5）由框式车体（51）、轨道轮、平移装置、升降装置和自定心机械手构成；所述的平移装置包括基板（531）、滑轨（532）和第一电动推杆（533），所述滑轨（532）水平安装在框式车体（51）的两侧，基板（531）通过滑槽与滑轨（532）连接，基板532一端连接第一电动推杆（533），第一电动推杆（533）通过安装板（56）安装在框式车体（51）一侧，由第一电动推杆（533）驱动所述基板（531）水平位移；所述基板（531）上表面四周均布有导向孔；所述的升降装置包括底板（541）、导杆（542）和第二电动推杆（543），所述底板（541）水平设置在基板（531）下方，所述导杆（542）上端穿设在基板（531）的导向孔内，下端穿过框式车体（51）连接底板（541），所述的第二电动推杆（543）固定安装在基板（531）的上部，第二电动推杆（543）的驱动端穿过所述基板（531）连接底板（541）；所述的自定心机械手（55）安装在底板（541）下端。2.根据权利要求1所述的一种淬火压床柔性生产线，其特征是：所述的自定心机械手包括顶板（551）、卡爪（552）和驱动机构（553），所述的顶板（551）通过连接件固连底板（541）的下端面，顶板（551）上设有以顶板（551）中心呈放射状均布的滑槽（554），所述滑槽（554）上下贯通所述顶板（551），在每个滑槽（554）中分别设有一卡爪（552）；所述的卡爪（552）由底座（5521）、杆体（5522）和爪体（5523）组成，底座（5521）安装在滑槽（554）内，杆体（5522）上端固连底座（5521），下端设有向内弯曲的爪体（5523）；所述的驱动机构（553）安装在底板（541）下端，驱动机构（553）分别连接每个卡爪（552）的底座（5521），并驱动全部底座（5521）在对应的滑槽（554）中同步移动。3.根据权利要求2所述的一种淬火压床柔性生产线，其特征是：所述的自定心机械手其驱动机构（553）为电动卡盘，所述电动卡盘的电机安装在底板（541）下表面，电动卡盘每个卡爪对应连接一个底座（5521）。4.根据权利要求1所述的一种淬火压床柔性生产线，其特征是：所述的轨道式叉车（3）为电驱动叉车，其叉车臂的升降电机和车体的平移电机均为伺服电机。5.根据权利要求1所述的一种淬火压床柔性生产线，其特征是：所述的第二轨道（2）通过桁架（7）架设在地面上方，在桁架（7）上还设有平行于第二轨道（2）的齿条（72）；所述的安装板（56）上还设有第一驱动电机（71），第一驱动电机（71）的主轴上设有齿轮（73），所述齿轮（73）与齿条（72）相啮合。

技术总结
本发明提供一种淬火压床柔性生产线，包括加热炉、第一轨道、第二轨道、轨道式叉车、转移料车和淬火压床，所述的第一轨道设置在加热炉进料口外部下方，所述的轨道式叉车在第一轨道上运行；所述的第二轨道一端设置在加热炉进料口外部上方，另一端设置在淬火压床的接料工位上方，所述的转移料车在第二轨道上运行；所述的转移料车由框式车体、轨道轮、平移装置、升降装置和自定心机械手构成。本发明具有一位多件、一位多层的装料机构，可根据轴承套圈直径尺寸灵活装料，提高加热炉的装炉量，实现加热炉和淬火压床的柔性连接，能提高生产效率，减少动能单耗，降低生产成本。降低生产成本。降低生产成本。


技术研发人员：付金良 尤绍军 程宏伟 郭永强
受保护的技术使用者：洛阳LYC轴承有限公司
技术研发日：2023.06.02
技术公布日：2023/8/24