專利名稱：無軟帶淬火機床的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種臥式淬火機床，特別是一種用于環形器件淬火的臥式淬 火機床。
背景技術：
目前的滾道淬火機床，在對環形器件的滾道進行淬火時，采用環形工件 旋轉，感應器不動的方式進行淬火。這種淬火方式具有淬火設備簡單、成本 低的特點，因此得到推廣。但由于環形工件旋轉接口處位置難以控制，所以 在淬火的接口處都有軟帶。因軟帶處硬度不夠，影響到環形器件的滾道的質 量和壽命。現在隨著對工件的淬火質量要求不斷提高，對淬火工藝要求的也不斷提 高，淬火設備的成本不再那么重要。但是初期的設計理念造成了思維定式， 從而造成了設備體積大、存在軟帶等缺陷。自動化技術的不斷發展，使機械動作控制精度不斷提高，機械控制的智 能化水平也不斷提高，在此基礎上人們制造了機械手。機械手已經在工業上得到了廣泛應用。機械手具有動作靈活多變的特點；具有動作受程序控制，且編程方便的特點；具有動作精確的特點。這些年淬火機床的淬火工藝技術也得到了很好的發展，采用了靈敏數字控制系統及精密實用的導向機構，使感應器與淬火軌道之間的間隙得到了精 確的控制，從而有力地保證了淬火質量。這些技術的發展為一種新型的淬火機床的研發提供了基礎。發明內容本發明的目的在于提供一種無軟帶淬火機床，以解決滾道淬火機床，對 環形器件淬火時在淬火的接口處有軟帶的問題。本發明所解決的問題可以采用以下技術方案來實現一種無軟帶淬火機床，包括機架、微機控制系統、伺服電動機和淬火機 構，淬火機構包括電磁感應加熱裝置，其特征在于，所述一種無軟帶淬火機 床還具有用于固定工件的工件固定裝置，電磁感應加熱裝置圍繞固定在工件 固定裝置上的工件旋轉進行淬火。所述工件固定裝置固定在機架下方；機架上裝有受微機控制系統控制的 機械手，機械手上裝有淬火機構；所述機械手分為圍繞工件轉動進行淬火的 轉動淬火機械手，和對工件淬火的接口處進行預熱處理和輔助淬火的輔助淬 火機械手。被淬火的工件出現軟帶的原因是，淬火過程使淬火的接口處存在未加熱 到及加熱溫度低于規定溫度的區域，以至于造成了軟帶的出現。上述設計中 采用了 "對工件淬火的接口處進行預熱處理的輔助淬火機械手"，對工件淬火 的接口處進行預熱處理，使接口處溫度與正在淬火的部分附近的溫度相近， 使淬火接口處材質變得相近，從而使淬火溫度易于控制，消除軟帶。所述機架上方設有左右排列的兩條平行的導軌。所述轉動淬火機械手包括運動機構和手部，所述運動機構包括橫梁、滑 板、立柱，轉動淬火機械手通過其運動機構中的一條橫在兩條導軌上的可沿 導軌滑動的橫梁裝在機架上，所述橫梁上裝有沿橫梁左右滑動的滑板，滑板 上裝有相對滑板上下滑動的立柱，立柱下方裝有轉動淬火機械手的手部；所 述手部具有水平旋轉的伺服旋轉臺，伺服旋轉臺下方裝有淬火機構。所述橫梁、滑板、立柱和伺服旋轉臺由伺服電動機驅動，伺服電動機驅 動受微機控制系統控制。所述轉動淬火機械手共有兩個。所述輔助淬火機械手包括運動機構和手部，所述運動機構具有固定在機 架右側上下滑動的立柱；所述手部連接在立柱下方，具有淬火機構，所述淬 火機構相對立柱左右移動。使用時將兩只轉動淬火機械手調至環形工件與輔助淬火機械手相對的一 側，啟動無軟帶淬火機床，淬火機構通過電磁感應加熱裝置對環形工件的滾 道加熱。因為開始時其中一個感應器對工件接口處事先加熱，所以該接口處不易出現軟帶。淬火機構圍繞環形工件的滾道逐漸向輔助淬火機械手處移動，并對環形 工件的滾道進行淬火。要求最終兩轉動淬火機械手的淬火機構同時到達環形工件距離輔助淬火 機械手的最近點。在到達之前，輔助淬火機械手通過電磁感應加熱裝置將環 形工件的滾道預熱到指定溫度(該溫度由淬火工件的體積、材質以及淬火要 求等因素決定)，并遠離環形工件，以免阻礙兩轉動淬火機械手的淬火機構進 行淬火。本發明打破了長久以來遺留下來的原有設計淬火機床的固定思維，采用 了淬火機構圍繞工件旋轉淬火的新型淬火方式，使淬火更加靈活。由上述內 容可知本發明不僅可以對環形工件淬火，還可以對其他形狀的工件，以及形 狀復雜的工件進行淬火。另外本發明在淬火中設有用于預熱的輔助淬火機構，通過淬火前對工件 進行預熱成功的解決了淬火中存在軟帶的問題，從而提高了淬火質量?，F有 大量工業設備以及生活用品都需要用到經過淬火的零部件，本發明可以為這 些工業設備以及生活用品質量的提高奠定基礎。


圖1為本發明的整體結構側視圖；圖2為本發明的整體結構俯視圖；圖3為本發明的轉動淬火機械手結構圖；圖4為金屬桿末端結構圖；圖5為本發明的輔助淬火機械手結構圖。
具體實施方式
為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了 解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。參照圖1和圖2， 一種無軟帶淬火機床包括機架1、工件固定裝置2、轉 動淬火機械手3、轉動淬火機械手4、輔助淬火機械手5。機架1下方中心固定有工件固定裝置2，工件固定裝置2底部沉入地坑中， 工件固定裝置2上面固定有不銹鋼自定心定位夾緊機構。機架1上方設有左右排列的分別裝有滾珠絲桿的兩條平行的導軌。導軌 上橫向放置有兩條橫梁11、 12。滾珠絲桿在微機控制系統的控制下驅動兩條 橫梁ll、 12運動。轉動淬火機械手3、轉動淬火機械手4分別通過滾珠絲桿121、 111連接 在橫梁12和橫梁11上。轉動淬火機械手3和轉動淬火機械手4具有相同的機械結構，以轉動淬 火機械手3為例，參照圖1和圖3進行說明。橫梁12通過滾珠絲桿121連接滑板31，滾珠絲桿121由伺服電機控制， 伺服電機受微處理器控制，使滑板31可以做受控的水平滑動。滑板31上裝有立柱32，立柱32內裝有受微處理器控制的伺服電動機， 伺服電動機的轉軸上裝有齒輪?；?1上裝有與所述齒輪嚙合的齒條。使立 柱32做受控的上下運動。立柱32下方裝有手部。所述手部具有伺服旋轉臺33，伺服旋轉臺33內裝有伺服電動機，伺服電 動機的轉軸固定在立柱32的下方水平安裝，并受微處理器控制，伺服電動機 的轉軸上裝有錐齒輪，與水平旋轉的錐齒輪嚙合,帶動伺服旋轉臺33的下底 板做受控的水平旋轉。
伺服旋轉臺33下方是二維隨動滑臺34， 二維隨動滑臺34上部是上滑塊， 上滑塊與伺服旋轉臺33的下底板連接，下部是下滑塊，兩滑塊間通過由卡頭 和卡槽構成的滑動軌道連接，兩滑塊間連接有驅動兩滑塊保持原有狀態的彈參照圖4， 二維隨動滑臺34的下滑塊下方固定有一條豎直的金屬桿35， 下端折出一個90度的角度，末端裝有導向裝置，導向裝置包括一個水平旋轉 的轉輪39,導向裝置左側裝有電磁感應加熱線圈36，右側裝有溫度傳感器37， 上方裝有冷卻水管38。上述結構的導向裝置與淬火工件直接接觸，在機械手沿淬火工件滾道活 動時，淬火工件滾道表面往往存在幅度不大甚至細微的起伏變化，機械手在 運動過程中也往往存在運動精度誤差。這種情況下二維隨動滑臺根據導向裝置受力變化情況，在彈簧的作用下，兩滑塊沿滑動軌道相對位置發生變化， 從而保證導向裝置與淬火工件一直保持接觸，從而保證電磁感應加熱線圈與 淬火部位距離穩定，從而提高了淬火質量。參照圖1,輔助淬火機械手5具有立柱51，并通過立柱51與機架1連接。 機架l右側設有卡槽，立柱51設有對應的卡頭，兩者通過卡槽和卡頭連接， 卡頭內設有齒條，卡槽內設有與所述齒條嚙合的齒輪，齒輪連接受微機控制 系統控制的伺服電動機，從而驅動輔助淬火機械手5做上下運動。 參照圖5，立柱51下方通過水平設置的卡槽連接手部52的卡頭。 手部52固定有一條豎直的金屬桿，左側裝有電磁感應加熱線圈，右側裝 有溫度傳感器，上方裝有冷卻水管。手部52通過卡槽和卡頭的連接在伺服電 機的驅動下相對立柱51左右移動，帶動感應器前進到位加熱，加熱結束后后 退。以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。本行 業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明 書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下， 本發明還會有各種變化和改進，這些變化和,改進都落入要求保護的本發明范 圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求
1、一種無軟帶淬火機床，包括機架、微機控制系統、伺服電動機和淬火機構，淬火機構包括電磁感應加熱裝置，其特征在于，還具有用于固定工件的工件固定裝置，所述的電磁感應加熱裝置圍繞固定在所述的工件固定裝置上的工件旋轉進行淬火。
2、 根據權利要求1所述的一種無軟帶淬火機床，其特征在于，所述工件 固定裝置固定在機架下方；所述的機架上裝有受微機控制系統控制的機械手， 機械手上裝有淬火機構；所述機械手分為圍繞工件轉動進行淬火的轉動淬火 機械手，和對工件淬火的接口處進行預熱處理和輔助淬火的輔助淬火機械手。
3、 根據權利要求2所述的一種無軟帶淬火機床，其特征在于，所述機架 上裝有左右排列的兩條導軌，所述轉動淬火機械手包括運動機構和手部，所 述運動機構包括橫梁、滑板、立柱，轉動淬火機械手通過其運動機構中的橫 在兩條導軌上的可沿導軌前后滑動的橫梁裝在機架上，所述橫梁上裝有沿橫 梁左右滑動的滑板，滑板上裝有相對滑板上下滑動的立柱，立柱下方裝有轉 動淬火機械手的手部；所述手部具有水平旋轉的伺服旋轉臺，伺服旋轉臺下 方裝有淬火機構。
4、 根據權利要求3所述的一種無軟帶淬火機床，其特征在于，所述轉動 淬火機械手共有兩個。
5、 根據權利要求2所述的一種無軟帶淬火機床，其特征在于，所述輔助 淬火機械手包括運動機構和手部，所述運動機構具有固定在機架右側上下滑 動的立柱，所述手部連接在立柱下方，具有淬火機構，所述淬火機構相對立 柱左右移動。
全文摘要
一種無軟帶淬火機床涉及一種臥式淬火機床，特別是一種用于環形器件淬火的臥式淬火機床。本發明打破了長久以來遺留下來的原有設計淬火機床的固定思維，采用了淬火機構圍繞工件旋轉淬火的新型淬火方式，使淬火更加靈活。本發明不僅可以對環形工件淬火，還可以對其他形狀的工件，以及形狀復雜的工件進行淬火。另外本發明在淬火中設有用于預熱的輔助淬火機構，解決了淬火中存在軟帶的問題，從而提高了淬火質量。現有大量工業設備以及生活用品都需要用到經過淬火的零部件，本發明可以為這些工業設備以及生活用品質量的提高奠定基礎。
文檔編號C21D9/40GK101323899SQ200810036059
公開日2008年12月17日 申請日期2008年4月15日 優先權日2008年4月15日
發明者劉又紅, 林信智, 江國清, 陳生福 申請人:上海恒精機電設備有限公司