本發明涉及用于在連續熱處理爐中輸送摩擦層(例如制動片摩擦層)的方法和裝置。

背景技術：

用于盤式制動器的片包括底板和一層摩擦材料，所述底板優選為通過切削等獲得的金屬底板，所述一層摩擦材料通過壓制成形施加于所述底板上。

根據制動片的一個實施例，在成形后，摩擦材料層需要熱加熱或熱處理周期。在熱循環過程中，摩擦材料從“原始”[未加工]狀態轉變到“烘烤”[交聯]狀態，這為摩擦材料賦予了在其將來用于車輛的盤式制動系統內時的許多物理機械性能和摩擦性能。熱處理(通常通過對流爐來進行)包括以受控方式加熱到預定溫度。這種處理后可接著進行后續的熱循環，該后續熱循環會在與先前熱循環不同的溫度下進行額外的加熱。在用于熱處理制動片的常規連續爐中，制動片通常整齊地放置在帶或盤上的水平位置并且通常高度對齊或堆疊在一起。然而，這些構造(即使可提供緊湊的裝置)在熱處理室內會產生顯著的垂直熱梯度；特別是爐內的下部區域可以處于顯著不同于上部區域的溫度。這對制動片生產批次的質量一致性會產生影響。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種裝置，該裝置將大大消除與垂直熱梯度相關的缺點，制動片和/或摩擦層將經受所述垂直熱梯度，并且這同時會限制連續爐的尺寸。所有這些都很容易實現并且成本很低。這樣的發明(特別是具有單帶或傳送機網格的連續爐)允許其在保持其尺寸的同時生產力幾乎翻了一倍，或在相同生產力的情況下允許尺寸減小一半左右，并且與此同時更有效地處理一切并獲得更高水平的品質。

附圖說明

現在將結合附圖描述本發明，附圖示出了非限制性實施例的示例，其中：

-圖1是裝配有根據本發明的輸送裝置的連續爐的示意性側視圖，其中為清楚起見，部分元件為剖視圖；

-圖2示出了圖1的輸送裝置組件的視圖；

-圖3是包括圖1連續爐的機器人自動裝載和卸載工位的側視圖和平面圖；以及

-圖4是圖3自動工位的一些細節的示意性透視圖。

具體實施方式

圖1和圖3用1示出了整個自動熱處理工位，該工位包括用于處理制動片3的固定對流型爐2、用于制動片3的裝載臂4和支架5。優選地，但非排他性地，自動工位1還包括上游傳送機(未示出)，所述上游傳送機用于為裝載臂4(例如連續地)提供制動片3；和拾取單元(未示出)，所述拾取單元用于在熱處理后從爐2拾取制動片3。優選地，拾取單元包括臂和支架，它們與裝載臂4和支架5相同或功能類似。

爐2包括熱處理室6，在所述熱處理室內進行制動片3熱處理的全部或部分；輸入口7和輸出口8，在使用中制動片3在熱處理加熱步驟之前和之后分別經過所述輸入口和輸出口；以及連續供給裝置9，該連續供給裝置用于在熱處理加熱步驟之前、之中和之后輸送制動片3。爐2還包括風扇線圈(未示出)，所述風扇線圈用于產生在熱處理室6內加熱制動片3(主要通過對流來進行)的空氣流，以這樣的方式來限定穩定的熱體系。以一定方式使連續供給裝置9機動化，從而在熱處理過程中根據預定的運動規律移動制動片3。例如，連續供給裝置9在熱處理室6內以恒定的速度移動制動片3；并且，熱處理室6沿連續供給裝置9的進料方向D具有受控的預定溫度梯度。在熱處理室6內，基于基本上穩定的溫度分布并且基于制動片從所述輸入口行進到所述輸出口所消耗的時間而進行熱處理，所述基本上穩定的溫度分布借助風扇線圈(未示出)在室6內沿進料方向D得以保持。

根據圖1所示的實施例，連續供給裝置9包括裝載區10，在其中裝載臂4將制動片3放置在連續供給裝置9上；以及卸載區11，熱處理后拾取單元在該卸載區中拾取制動片3。優選地，裝載區10面對入口7，卸載區11接在出口8之后，并且這兩個區都在熱處理室6外部。

有利地，連續供給裝置9移動多個凹口12，在裝載區10內裝載臂4將一個或多個制動片3放置在所述多個凹口中。凹口12至少在進料方向D上以一定自由度容納制動片3。這樣，熱處理室6內的熱會以適當的方式達到制動片3的整個外表面，特別是制動片3的摩擦層13。為了進一步促進盡可能均勻地暴露于熱，由穿孔的或帶孔的壁14在進料方向限定凹口12，使得當制動片3位于熱處理室6內時，熱空氣流可基本上平行于進料方向D穿過壁14并進入凹口12。根據本發明的一個優選實施例，制動片3在垂直于進料方向D的方向上間隔開至少10mm，使得熱空氣流能夠以足夠均勻的方式分布熱。此外，出于同樣的原因，壁14具有至少30％的空白空間，即空氣流可沿方向D穿過這些空間。帶孔的壁具有多個開口，其中大部分由閉合周邊所限定。帶孔的壁具有開口，所述開口通常比穿孔的壁大，孔的周邊也可以開口，如圖3所示。每個穿孔的或帶孔的壁都更廣泛地限定釋放范圍，在進料方向D(圖2)上連接在一起的兩個連續壁限定了凹口12。

根據本發明的一個優選實施例，凹口12由具有一個或多個窗口15的壁限定，所述一個或多個窗口由開放式U形周邊限定。具體地講，參照凹口12容納制動片3的情況，每個窗口15都在其底部由基座16和相對于方向D橫向布置的兩個相對側17所限定。從所述相對側到相對于所述側17的基座16，窗口15是打開的。在圖2的實施例中，每個壁14都具有不同的側17，所述側大致如梳子一樣布置，并限定多個伸出部。

為簡化裝載操作，凹口12的背側17a(參照進料方向D)的高度小于前側17b。這對于促進利用重力裝載制動片3特別有用，同時限制了對裝載臂4產生機械干擾的風險。沿直線并垂直于進料方向D將制動片3并排放置在凹口12內。此外，裝載臂4被設計為同時裝載例如一個或兩個制動片3。在這種構造中，凹口12與裝載臂4之間的相對位置和/或凹口12的傾斜會逐漸改變，同時制動片3被一個接一個地裝載成一排。凹口12的這種逐漸運動的結果是，當相同排的最后制動片3被放置在它們的凹口中并處于基本上垂直的取向時，較低的背17a側17限定了更容易通過的屏障。類似地，在圖2的示例性實施例中，凹口12由長度為L的U形直段部分形成，該長度遠大于經處理的制動片3的最大尺寸。根據本發明的一個優選實施例，背側17a和前側17b二者至少為經處理的制動片3的高度的一半或更大(圖2)。

優選地在傳送機上載有凹口12，所述傳送機具有用于傳送制動片3的供料分支18以及布置在供料分支18下方的返回分支19。在這種構造中，凹口12相對于垂直方向沿進料分支18與返回分支19之間的過渡區20是傾斜的。在該位置，有用的是，前側17高于背側。這樣，沿著從右往左排列在連續進料裝置9上的一排制動片3，最近收集的一排制動片3可能是非常傾斜的，但由前側17以穩定的方式支承。

有利地，根據本發明，裝載臂4借助吸引裝置21和叉22的組合拾取并放置制動片3。這樣可以節省成本和空間，并允許制動片3的位置相對于制動片3放置在傳送機上的位置(即，摩擦層13朝下)而改變。吸引裝置21可以是磁性或氣動的，從上游傳送機拾取制動片3，并把其放置在支架5上。吸引裝置21作用在制動片3的第一面F1上。

以這樣的方式成形支架5，使叉22能夠在制動片3下方前進并退回，后者作用在第二面F2上，所述第二面相對于制動片3的周邊邊緣G與第一面F1相對(圖2)。例如，使支架5的形狀像梳子一樣，并且叉22的指狀物23在制動片3下方前進并提高后者，而不干擾支架5。制動片3因重力而保持在叉22上，并在裝載臂4從支架5沿著適當的二維或三維軌跡行進到凹口12之后，因重力借助例如叉22的向下旋轉被置于凹口12內。在凹口12內釋放制動片3的過程中，指狀物23可跨過窗口15，而不干擾基座16和側17。

為了幫助將制動片3放入凹口12和從凹口退出，并且同時為了使熱處理室6的填充最大，考慮到制動片3的平均厚度，凹口12在進料方向D上的螺距P至少為35mm或更大。這足以在摩擦層13的表面的所有部分上方獲得充分均勻的加熱。優選地，在螺距P的方向上，凹口12的最小尺寸為至少30mm。

有利地，拾取單元還包括吸引裝置21和叉22。根據本發明的一個優選實施例，借助第一信號S1、第二信號S2和控制單元C將連續進料裝置9與裝載臂4和/或卸載臂協調，所述第一信號來自第一傳感器并用于監測連續進料裝置9，所述第二信號來自第二傳感器并用于監測裝載臂4和/或卸載臂的位置，所述控制單元用于處理來自傳感器的信號S1、S2并基于連續進料裝置9的運動規律用于處理相對于離開熱處理室6的制動片3的位置的信號。優選地，從可以精確測量連續進料裝置9的運動規律的那一刻起，對離開處理室6的制動片3的位置的控制是開環的，從而降低成本。優選地，第一傳感器是安裝在裝載臂4上的角位置傳感器，用于后者的運動控制。優選地，第二傳感器也是角位置傳感器，用于檢測與網格接合的輥的位置，所述網格上具有凹口12。例如，連續進料裝置9的速度是恒定的，并因此在將每個制動片3釋放到凹口12中時檢測到在方向D上的位置之后，控制單元C可以在每時每刻計算每個制動片3在方向D上的位置。此外，可借助于傳感器(其產生信號S1)在釋放每個制動片3時檢測凹口12沿寬度L的位置。這樣，控制箱C能夠在每時每刻計算每個制動片3的位置，并控制熱處理后的復原拾取臂(未示出)。根據前述示例性實施例，信號S1和S2允許檢測將每個制動片3釋放到凹口12中的釋放時間和初始釋放位置，然后控制單元C能夠基于凹口12的運動規律計算卸載區11內的位置。

根據本發明的爐2能夠實現的優點如下。

已經觀察到，處理室6內的垂直溫度梯度可導致制動片的物理機械性能和摩擦性能過度分散。這是由根據連續進料裝置9上的現有技術制動片3垂直堆疊(即，堆疊在帶和托盤上)而造成的。為了使單爐特別適于加工各種類型的制動片3(盡管本發明并不局限于這樣的爐)，優選研究制動片3的位置，所述位置不同于水平堆疊的位置，后者設想擱置在制動片3的工作面(即，面F2)上。根據本發明，已驗證連續進料裝置9的傾向，從而制動片3傾斜并擱置在其周邊邊緣G上，使得連續進料裝置9的每單位面積上制動片3的數量增加。因此，爐2的爐每單位體積負載增加了，同時減少了垂直溫度梯度對施加于制動片3上的熱處理均勻性的負面影響。側17分別限定支架和阻擋件，所述支架用于避免在與方向D相反的方向上倒轉，所述阻擋件用于避免在方向D上滑動。這樣，相對于方向D以人字形圖案將制動片3保持為一定角度。在圖1的示例中，制動片3相對于方向D傾斜90°。優選地，制動片傾斜至少+/-30°，甚至更優選地至少+/-45°。這樣，更多的表面積暴露于熱空氣流中，所述熱空氣流平行于進料方向D但在相反的方向上流動。

以一定方式在側17上穿孔或形成孔，以促進熱空氣流通，從而提高熱交換效率。這減少了在處理室6中所消耗的時間，同時保持高水平的質量。

借助于吸引裝置21和叉22的組合，可以使加載和卸載過程以一定方式自動化，以保持制動片3在傳送機上的常規位置，所述傳送機將爐2與工位連接，在所述工位內進行摩擦層13的成形和壓制。這樣，裝載臂4的安裝便不會影響生產線的構造。此外，臂4、吸引裝置21和叉22均采用簡單的構造，減少了所需開支。

最后，顯而易見，可以在不超出所附權利要求所限定的保護范圍的情況下對根據本發明的爐2進行改變或變化。

在圖3、圖4的實施例中，吸引裝置21和叉22布置在6軸鉸接臂的頭部上。然而，也有可能的是，裝載臂4可以更簡單，也就是說，具有更低的自由度，但仍適用于為執行制動片3的裝載和卸載而遵循的軌跡。

也可以借助于不包括臂4的裝置裝載爐2。

連續進料裝置9可以是能夠連續傳送凹口12的任何機動軌道、鉸接式網格或其他裝置。

叉22可以簡單或更復雜，例如，采用兩個叉，如圖4所示。此外，如果需要，叉22可由具有夾持爪的操縱器替代，以抓住和擠壓每個制動片3并執行從支架5到裝載工位10的輸送，所述操縱器可從打開位置移動至閉合位置。操縱器和叉22二者都具有相對小的尺寸，允許螺距P減小，從而實現爐2的高負載能力。

可借助帶孔的、穿孔的壁或其他屏障在橫向方向上閉合凹口12，否則凹口完全打開，如圖2、圖3所示。此外，為了能夠容納各種尺寸的制動片3，每個凹口12優選在橫向方向上沒有中間阻擋隔離壁。這使得連續進料裝置9適用于處理多種型號的制動片3，而不需要為每種制動片的幾何形狀進行特定的手動安裝。

可能的是，制動片3甚至可以在其短側被放置在凹口12中，也就是說，對比圖2所示，繞方向D旋轉90°。事實上，已驗證，如果制動片3以短側放下，室6內的垂直溫度梯度的影響是可容忍的。

也可以將本發明應用于單一的摩擦層烘烤步驟，隨后以已知方式將該層粘至其金屬支撐板上。

可能的是，在卸載區11之后的是滑道(未示出)，在所述滑道上，制動片3因重力而從連續進料裝置9釋放。在后一種情況下，利用重力從凹口12進行卸載。