本發明涉及熱處理設備,特別涉及一種工業用流水線式自動化熱處理設備。
背景技術:
熱處理是指材料在固態下,通過加熱、保溫和冷卻的手段,以獲得預期組織和性能的一種金屬熱加工工藝。主要包括正火、退火、淬火、回火,或者相互結合,又或者過程中進行滲料(碳氮……),等等處理。但無論是那種,其基本是對溫度、氣壓的控制,金屬材料在冷熱及氣壓的變化中,獲得相應的性能。熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個過程,有時只有加熱和冷卻兩個過程。這些過程互相銜接,不可間斷。加熱是熱處理的重要工序之一。金屬熱處理的加熱方法很多,最早是采用木炭和煤作為熱源,近而應用液體和氣體燃料,現在電的應用使加熱易于控制,且無環境污染。正因電的應用,使得熱處理可以慢慢地流水線化、設備化,整個熱處理過程更加科學合理,控制更加的精確,提高效率,保證品質。傳統的熱處理的過程,由于銜接的間斷,導致熱處理品質收到一定程度的影響,例如退火將亞共析鋼工件加熱至AC3以上20~40度,保溫一段時間后,隨爐緩慢冷卻至500度,最后在空氣中冷卻,這個過程中,為了提高爐的利用率和生產效率,并不會讓工件隨爐緩慢冷卻,而是會將工件轉移到專用的冷卻室,在轉移的過程中,必然無法保證對溫度的控制,從而影響熱處理品質。
技術實現要素:
針對上述不足,本發明的目的在于,提供一種工業用流水線式自動化熱處理方法及設備,通過依次設置的進料機構、進料過渡室、第一熱處理爐體、中轉過渡室、第二熱處理爐體、出料過渡室及出料機構,實現工件的流線線式自動化熱處理,整個過程無縫銜接,智能控溫控壓,實現熱處理爐體的最大化利用,效率高,品質好,安全性高。
本發明采用的技術方案為:一種工業用流水線式自動化熱處理方法,其特征在于,
1)設置進料機構、進料過渡室、第一熱處理爐體、中轉過渡室、第二熱處理爐體、出料過渡室及出料機構;所述進料機構、進料過渡室、第一熱處理爐體、中轉過渡室、第二熱處理爐體、出料過渡室及出料機構,通過轉輥輸送機構相連接,流水線式依次設置;所述轉輥輸送機構,從進料機構開始,輸送工件依次穿過進料過渡室、第一熱處理爐體、中轉過渡室、第二熱處理爐體、出料過渡室,然后到出料機構結束;所述進料機構與進料過渡室之間、進料過渡室與第一熱處理爐體之間、第一熱處理爐體與中轉過渡室之間、中轉過渡室與第二熱處理爐體之間、第二熱處理爐體與出料過渡室之間、出料過渡室與出料機構之間,分別設有第一密封式升降門、第二密封式升降門、第三密封式升降門、第四密封式升降門、第五密封式升降門、第六密封式升降門;所述進料過渡室、第一熱處理爐體、中轉過渡室、第二熱處理爐體、出料過渡室分別皆設有溫度發生控制系統及氣壓發生控制系統,其中,所述溫度發生控制系統包括溫度發生裝置及溫度傳感器,所述氣壓發生控制裝置包括空壓機及氣壓傳感器,另外,所述第一熱處理爐體、第二熱處理爐體還設置有滲料進口;
2)將需要進行熱處理的工件放至進料機構,將進料過渡室的溫度與氣壓調節至常溫、常壓,開啟第一密封式升降門,由轉輥輸送機構將進料機構的工件送至進料過渡室,關閉第一密封式升降門;
3)將進料過渡室的溫度與氣壓調節至與第一熱處理爐體一致,開啟第二密封式升降門,由轉輥輸送機構將進料過渡室的工件送至第一熱處理爐體,關閉第二密封式升降門;第一熱處理爐體對工件進行加熱、滲碳氮處理;
4)將中轉過渡室的溫度與氣壓調節至與第一熱處理爐體一致,開啟第三密封式升降門,由轉輥輸送機構將第一熱處理爐體的工件送至中轉過渡室,關閉第三密封式升降門;
5)將中轉過渡室的溫度與氣壓調節至與第二熱處理爐體一致,開啟第四密封式升降門,由轉輥輸送機構將中轉過渡室的工件送至第二熱處理爐體,關閉第四密封式升降門;第二熱處理爐體對工件進行保溫、冷卻處理;
6)將出料過渡室的溫度與氣壓調節至與第二熱處理爐體一致,開啟第五密封式升降門,由轉輥輸送機構將第二熱處理爐體的工件送至出料過渡室,關閉第五密封式升降門;
7)將出料過渡室的溫度與氣壓調節至常溫、常壓,開啟第六密封式升降門,由轉輥輸送機構將出料過渡室的工件送至出料機構,然后轉移。
一種實施所述方法的工業用流水線式自動化熱處理設備,包括進料機構、進料過渡室、第一熱處理爐體、中轉過渡室、第二熱處理爐體、出料過渡室及出料機構,其特征在于,所述進料機構、進料過渡室、第一熱處理爐體、中轉過渡室、第二熱處理爐體、出料過渡室及出料機構,通過轉輥輸送機構相連接,流水線式依次設置;所述轉輥輸送機構,從進料機構開始,輸送工件依次穿過進料過渡室、第一熱處理爐體、中轉過渡室、第二熱處理爐體、出料過渡室,然后到出料機構結束;所述進料機構與進料過渡室之間、進料過渡室與第一熱處理爐體之間、第一熱處理爐體與中轉過渡室之間、中轉過渡室與第二熱處理爐體之間、第二熱處理爐體與出料過渡室之間、出料過渡室與出料機構之間,分別設有第一密封式升降門、第二密封式升降門、第三密封式升降門、第四密封式升降門、第五密封式升降門、第六密封式升降門;所述進料過渡室、第一熱處理爐體、中轉過渡室、第二熱處理爐體、出料過渡室分別皆設有溫度發生控制系統及氣壓發生控制系統,其中,所述溫度發生控制系統包括溫度發生裝置及溫度傳感器,所述氣壓發生控制裝置包括空壓機及氣壓傳感器,另外,所述第一熱處理爐體、第二熱處理爐體還設置有滲料進口。
進一步,所述進料機構及出料機構皆設有與之相對應的取放料機械手,該取放料機械手裝設有取放夾具。
進一步,所述轉輥輸送機構包括傳動裝置及依次排列設置的多根轉輥,其中,所述傳動裝置為電機、帶輪、皮帶組成的傳動裝置或電機、齒輪組組成的傳動裝置。
進一步,所述轉輥輸送機構還包括網格狀工件裝載框。更進一步,所述工件裝載框的底部兩側設有橫截面呈“︺”的長條狀凸起,與之相適配,所述多根轉輥上設有橫截面呈“︺”的環形凹槽,從而形成軌道式引導輸送。或者,所述工件裝載框的底部兩側設有橫截面呈“︶”的長條狀凸起,與之相適配,所述多根轉輥上設有橫截面呈“︶”的環形凹槽,從而形成軌道式引導輸送。又或者,所述工件裝載框的底部兩側設有橫截面呈“﹀”的長條狀凸起,與之相適配,所述多根轉輥上設有橫截面呈“﹀”的環形凹槽,從而形成軌道式引導輸送。在此需要說明的是,無論是大工件還是小工件,比較科學合理地是采用工件裝載框進行輸送,這樣做,一是能實現批量處理,而是盡量避免轉輥在輸送工件時產生偏移;然而,盡管采用工件裝載框進行輸送,但由于工件裝載框的底部與轉輥之間沒有定位引導,依然會產生偏移情況,因此,在工件裝載框的底部與轉輥之間設計了相應的軌道式引導輸送結構。整體上,這種橫截面由寬漸窄的長條狀凸起與橫截面由窄漸寬的環形凹槽(因為轉輥式圓柱體)相配合,基本上能夠引導工件裝載框按預定軌跡向前輸送,而又能避免直面軌道所產生的容易脫軌、卡軌的問題,因為兩側的具有一定斜度的斜面或弧面,能夠時刻在有一點點偏移的時候便馬上引導回位。
本發明具有以下優點:通過依次設置的進料機構、進料過渡室、第一熱處理爐體、中轉過渡室、第二熱處理爐體、出料過渡室及出料機構,實現工件的流線線式自動化熱處理,整個過程無縫銜接,無需經過熱處理需求之外的溫度變化,也無需主熱處理爐(功率較大)停止工作,智能控溫控壓,實現熱處理爐體的最大化利用,效率高,品質好,安全性高。
下面結合附圖說明與具體實施方式,對本發明作進一步說明。
附圖說明
圖1為本實施例的整體結構示意圖;
圖2為圖1的俯視結構示意圖;
圖3為圖1的A部局部放大結構示意圖;
圖4為工件裝載框與轉輥的配合結構示意圖一;
圖5為工件裝載框與轉輥的配合結構示意圖二;
圖中:進料機構1;進料過渡室2;第一熱處理爐體3;中轉過渡室4;第二熱處理爐體5;出料過渡室6;出料機構7;第一密封式升降門8;第二密封式升降門9;第三密封式升降門10;第四密封式升降門11;第五密封式升降門12;第六密封式升降門13;溫度發生裝置14;空壓機15;滲料進口16;傳動裝置17;轉輥18;工件裝載框19;凸起20;凹槽21。
具體實施方式
參見圖1至4,本實施例所提供的工業用流水線式自動化熱處理方法,其特征在于,
1)設置進料機構1、進料過渡室2、第一熱處理爐體3、中轉過渡室4、第二熱處理爐體5、出料過渡室6及出料機構7;所述進料機構1、進料過渡室2、第一熱處理爐體3、中轉過渡室4、第二熱處理爐體5、出料過渡室6及出料機構7,通過轉輥輸送機構相連接,流水線式依次設置;所述轉輥輸送機構,從進料機構1開始,輸送工件依次穿過進料過渡室2、第一熱處理爐體3、中轉過渡室4、第二熱處理爐體5、出料過渡室6,然后到出料機構7結束;所述進料機構1與進料過渡室2之間、進料過渡室2與第一熱處理爐體3之間、第一熱處理爐體3與中轉過渡室4之間、中轉過渡室4與第二熱處理爐體5之間、第二熱處理爐體5與出料過渡室6之間、出料過渡室6與出料機構7之間,分別設有第一密封式升降門8、第二密封式升降門9、第三密封式升降門10、第四密封式升降門11、第五密封式升降門12、第六密封式升降門13;所述進料過渡室2、第一熱處理爐體3、中轉過渡室4、第二熱處理爐體5、出料過渡室6分別皆設有溫度發生控制系統及氣壓發生控制系統,其中,所述溫度發生控制系統包括溫度發生裝置14及溫度傳感器,所述氣壓發生控制裝置包括空壓機15及氣壓傳感器,另外,所述第一熱處理爐體3、第二熱處理爐體5還設置有滲料進口16;
2)將需要進行熱處理的工件放至進料機構1,將進料過渡室2的溫度與氣壓調節至常溫、常壓,開啟第一密封式升降門8,由轉輥輸送機構將進料機構1的工件送至進料過渡室2,關閉第一密封式升降門8;
3)將進料過渡室2的溫度與氣壓調節至與第一熱處理爐體3一致,開啟第二密封式升降門9,由轉輥輸送機構將進料過渡室2的工件送至第一熱處理爐體3,關閉第二密封式升降門9;第一熱處理爐體3對工件進行加熱、滲碳氮處理;
4)將中轉過渡室4的溫度與氣壓調節至與第一熱處理爐體3一致,開啟第三密封式升降門10,由轉輥輸送機構將第一熱處理爐體3的工件送至中轉過渡室4,關閉第三密封式升降門10;
5)將中轉過渡室4的溫度與氣壓調節至與第二熱處理爐體5一致,開啟第四密封式升降門11,由轉輥輸送機構將中轉過渡室4的工件送至第二熱處理爐體5,關閉第四密封式升降門11;第二熱處理爐體5對工件進行保溫、冷卻處理;
6)將出料過渡室6的溫度與氣壓調節至與第二熱處理爐體5一致,開啟第五密封式升降門12,由轉輥輸送機構將第二熱處理爐體5的工件送至出料過渡室6,關閉第五密封式升降門12;
7)將出料過渡室6的溫度與氣壓調節至常溫、常壓,開啟第六密封式升降門13,由轉輥輸送機構將出料過渡室6的工件送至出料機構7,然后轉移。
實施所述方法的工業用流水線式自動化熱處理設備,包括進料機構1、進料過渡室2、第一熱處理爐體3、中轉過渡室4、第二熱處理爐體5、出料過渡室6及出料機構7;所述進料機構1、進料過渡室2、第一熱處理爐體3、中轉過渡室4、第二熱處理爐體5、出料過渡室6及出料機構7,通過轉輥輸送機構相連接,流水線式依次設置;所述轉輥輸送機構,從進料機構1開始,輸送工件依次穿過進料過渡室2、第一熱處理爐體3、中轉過渡室4、第二熱處理爐體5、出料過渡室6,然后到出料機構7結束;所述進料機構1與進料過渡室2之間、進料過渡室2與第一熱處理爐體3之間、第一熱處理爐體3與中轉過渡室4之間、中轉過渡室4與第二熱處理爐體5之間、第二熱處理爐體5與出料過渡室6之間、出料過渡室6與出料機構7之間,分別設有第一密封式升降門8、第二密封式升降門9、第三密封式升降門10、第四密封式升降門11、第五密封式升降門12、第六密封式升降門13;所述進料過渡室2、第一熱處理爐體3、中轉過渡室4、第二熱處理爐體5、出料過渡室6分別皆設有溫度發生控制系統及氣壓發生控制系統,其中,所述溫度發生控制系統包括溫度發生裝置14及溫度傳感器,所述氣壓發生控制裝置包括空壓機15及氣壓傳感器,另外,所述第一熱處理爐體3、第二熱處理爐體5還設置有滲料進口16。
具體地,所述進料機構1及出料機構7皆設有與之相對應的取放料機械手,該取放料機械手裝設有取放夾具。
具體地,所述轉輥輸送機構包括傳動裝置17及依次排列設置的多根轉輥18,其中,所述傳動裝置17為電機、帶輪、皮帶組成的傳動裝置或電機、齒輪組組成的傳動裝置,主要是實現轉輥的聯動。更具體地,進料機構1、進料過渡室2、第一熱處理爐體3、中轉過渡室4、第二熱處理爐體5、出料過渡室6及出料機構7所對應的轉輥,分別對應一組傳動裝置(即有多組傳動裝置),分別進行驅動,因為進料機構、進料過渡室、第一熱處理爐體、中轉過渡室、第二熱處理爐體、出料過渡室及出料機構之間的輸送時間點或輸送具體是有差別的,因此需要分開對待。
具體地,所述轉輥輸送機構還包括網格狀工件裝載框19。更具體地,所述工件裝載框19的底部兩側設有橫截面呈“︺”的長條狀凸起20,與之相適配,所述多根轉輥18上設有橫截面呈“︺”的環形凹槽21,從而形成軌道式引導輸送。
需要說明的是,本實施例若有未盡之處,皆為本領域技術人員從在先的現有技術中能夠獲得,例如對于溫度、氣壓的具體調控,例如對于滲料(碳氮)的具體操作(一般為氣態滲碳氮),溫度發生裝置的具體構造和布局(一般為電熱絲或電熱棒),類似于烤爐烤箱,等等。
本發明并不限于上述實施方式,采用與本發明上述實施例相同或近似的技術特征,而得到的其他工業用流水線式自動化熱處理方法及設備,均在本發明的保護范圍之內。