一种具有转运机构的合金热处理装置

技术领域

本发明涉及合金加工领域，更具体地说，涉及一种具有转运机构的合金热处理装置。

背景技术

金属热处理是将金属或合金工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度在不同的介质中冷却，通过改变金属材料表面或内部的显微组织结构来控制其性能的一种工艺。

对于合金金属的热处理，一般需要将合金金属板放置在加热炉内进行加热、然后保温、最后冷却；对于淬火处理工艺，需要将加热后的合金金属板从加热炉内取出，然后转移到淬火箱内进行淬火处理，然后取出合金金属板；对于正火处理工艺，需要将加热后的合金金属片从加热炉取出，放置在空气中进行冷却；在上料、加热、冷却等不同步骤中需要在不同设备间频繁的转运合金金属板，操作繁琐。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种具有转运机构的合金热处理装置，可以实现了在不同设备间快速转运合金金属板，适应不同工艺对合金金属板的搬运要求。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种具有转运机构的合金热处理装置，包括安装架、分别安装在安装架上部、下部且进料口相对设置的加热炉和淬火箱以及设置在加热炉和淬火箱之间的转运机构，转运机构包括：

设置在加热炉和淬火箱之间且与二者进料口相对设置的装载台、安装在装载台上的夹持组件、与装载台一侧固定连接的翻转轴、与翻转轴端部固定连接且与安装架竖直滑动连接的升降块、与升降块螺纹连接且上端连接有丝杆电机的竖直丝杆、设置在装载台和安装架的翻转导向组件；

翻转导向组件包括与安装架固定连接且设有供翻转轴上下移动的贯穿槽的导向板、与翻转轴套接固定且位于导向板内侧的翻转齿轮、固定在导向板上并与翻转齿轮配合的齿条板、与翻转轴套接固定并固定在导向板外侧的导向块、开设在导向板外端面与齿条板等高位置且横向宽度大于导向块的长度的翻转槽、设置在翻转槽两侧并且横向宽度大于导向块的宽度的同时横向宽度小于导向块长度的竖直导向槽。

作为本发明进一步的方案：夹持组件包括两组夹持单元，夹持单元包括与装载台上端面固定连接的固定条以及与固定条相对设置的移动条、安装在移动条底部并延伸至装载台内部的移动块、贯穿移动块并与移动块螺纹连接的双向丝杆、套接固定在双向丝杆中部的蜗轮、与蜗轮啮合并延伸至装载台前侧的蜗杆、安装在蜗杆前端的转动轮。

作为本发明进一步的方案：装载台上安装有风冷机构，风冷机构包括安装在装载台上端面中部沿着装载台的中间条、开设在中间条内并且截面呈Y形的Y型导气槽、开设在固定条内且开口朝向装载台中部的倾斜槽、嵌套在Y型导气槽和倾斜槽内并延伸至装载台外侧的布气管、与布气管端部连通的进气总管、与进气总管连通且安装在装载台下端面的鼓风机。

作为本发明进一步的方案：安装架上安装有开关板，开关板上安装有：通过导线与丝杆电机电性连接的升降开关、通过导线与加热炉电性连接的温度控制器以及通过导线与鼓风机电性连接的鼓风开关。

作为本发明进一步的方案：加热炉和淬火箱的进料口边缘处分别设有下凹槽和上凹槽，装载台上端面设有与下凹槽和上凹槽嵌套配合的凸起条。

作为本发明进一步的方案：安装架包括用来固定加热炉的顶板、承载淬火箱的底座以及连接底板和底座的支撑架；支撑架设有供升降块竖直滑动且横截面呈T型的竖直滑槽。

作为本发明进一步的方案：贯穿槽与翻转槽和竖直导向槽横向连通，竖直导向槽与翻转槽竖向连通，竖直导向槽上端延伸至加热炉进料口的上方且下端延伸至淬火箱进料口下方。

作为本发明进一步的方案：齿条板的长度与翻转齿轮圆周周长的一半相等。

作为本发明进一步的方案：移动条包括与装载台上端面滑动连接的移动框、嵌套在移动框内并与固定条相对设置的夹持条、连接夹持条和移动框内壁的弹簧杆。

作为本发明进一步的方案：Y型导气槽和倾斜槽的上端开口处均嵌套安装有防尘网；布气管上开设有等距分布的布气孔。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本发明通过设有开口相对设置且上下安装的加热炉和淬火箱以及安装在加热炉和淬火箱之间用来装载合金金属板的转运机构，方便进行合金金属板的加热上料和出料以及淬火进料和出料，操作简单快速，适应不同工艺对合金金属板的转运需求。

（2）本发明通过设有包括装载台、夹持组件、翻转轴、升降块、竖直丝杆、翻转齿轮、导向块、以及开设有翻转槽和竖直导向槽对导向块进行限位的导向板，驱动装载台在进行淬火处理时带动合金金属板反生翻转，进而实现淬火处理的进料作业，方便快速在加热炉和淬火箱之间实现合金金属板的转运。

（3）本发明通过设有横向宽度大于导向块长度的翻转槽、横向宽度大于导向块宽度且横向宽度小于导向块长度的竖直导向槽以及长度等于翻转齿轮圆周周长一半的齿条板，实现导向块的转动导向进而实现装载台的翻转。

（4）本发明通过设有安装在装载台上包括固定条、移动条、移动块、双向丝杆、蜗轮蜗杆、转动轮的夹持组件，方便对金属板进行夹持，同时通过设有包括移动框、夹持条、弹簧杆的移动条，减小合金金属板在加热过程中由于膨胀造成固定条和移动条对其的挤压损伤，同时，避免在淬火冷却时合金金属板冷缩时保持接触夹持，方便人员在淬火时有二次旋拧转动轮的机会，进行二次夹紧。

（5）本发明通过设有安装在装载台上的风冷机构，在进行正火作业时，可以控制合金金属板附近的空气流速，控制冷却时间；在进行淬火后，通过喷吹加速淬火液从合金金属板表面脱离落入到淬火箱内。

（6）本发明通过设有开设有Y型导气槽且位于装载台中部的中间条、开设有倾斜槽的固定条、嵌套在Y型导气槽和倾斜槽内且开设有等距分布布气孔的布气管，使得鼓风机产生的气流均匀从Y型导气槽和倾斜槽排出，同时Y型导气槽和倾斜槽使得气流倾斜朝向合金金属板表面喷吹，具有较好的风冷效果和除淬火液的效果。

附图说明

图1为本发明的左侧视角的立体结构示意图；

图2为本发明的右侧视角的立体结构示意图；

图3为本发明的竖直剖面图的结构示意图；

图4为本发明中导向板和导向块的装配结构示意图；

图5为本发明中装载台和翻转轴的装配结构示意图；

图6为本发明中装载台的横向截面的结构示意图；

图7为本发明中装载台的纵向截面的结构示意图；

图8为图6中A处的结构放大图；

图9为图6中B处的结构放大图；

图10为图6中C处的结构放大图。

图中标号说明：1、加热炉；101、下凹槽；2、装载台；201、凸起条；3、淬火箱；301、上凹槽；4、安装架；401、竖直滑槽；5、夹持组件；6、翻转轴；7、升降块；8、竖直丝杆；9、丝杆电机；10、翻转齿轮；11、齿条板；12、导向板；1201、贯穿槽；1202、翻转槽；1203、竖直导向槽；13、导向块；14、固定条；1401、倾斜槽；15、移动条；1501、移动框；1502、夹持条；1503、弹簧杆；16、移动块；17、双向丝杆；18、蜗轮；19、蜗杆；20、转动轮；21、中间条；2101、Y型导气槽；22、布气管；2201、布气孔；23、进气总管；24、鼓风机；25、升降开关；26、温度控制器；27、鼓风开关。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，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做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-10，在本发明的一个实施例中，一种具有转运机构的合金热处理装置，包括安装架4、分别安装在安装架4上部、下部且进料口相对设置的加热炉1和淬火箱3以及设置在加热炉1和淬火箱3之间的转运机构，转运机构包括：

设置在加热炉1和淬火箱3之间且与二者进料口相对设置的装载台2、安装在装载台2上的夹持组件5、与装载台2一侧固定连接的翻转轴6、与翻转轴6端部固定连接且与安装架4竖直滑动连接的升降块7、与升降块7螺纹连接且上端连接有丝杆电机9的竖直丝杆8、设置在装载台2和安装架4的翻转导向组件；

翻转导向组件包括与安装架4固定连接且设有供翻转轴6上下移动的贯穿槽1201的导向板12、与翻转轴6套接固定且位于导向板12内侧的翻转齿轮10、固定在导向板12上并与翻转齿轮10配合的齿条板11、与翻转轴6套接固定并固定在导向板12外侧的导向块13、开设在导向板12外端面与齿条板11等高位置且横向宽度大于导向块13的长度的翻转槽1202、设置在翻转槽1202两侧并且横向宽度大于导向块13的宽度的同时横向宽度小于导向块13长度的竖直导向槽1203。

具体的，将合金金属板放置在装载台2上的夹持组件5上进行夹持固定，然后启动丝杆电机9，丝杆电机9带动竖直丝杆8转动，竖直丝杆8驱动升降块7向上移动，升降块7通过翻转轴6带动装载台2向上移动，装载台2向上移动的同时，导向块13在导向板12的竖直导向槽1203内移动保证装载台2维持水平并竖直向上移动进入到加热炉1中，启动加热炉1进行加热；

在退火处理工艺中，通过逐渐降低加热炉1内的温度进行退火处理；

在正火处理工艺中，启动丝杆电机9，装载台2竖直向下移动到装载工位，进行空气换热冷却；

在淬火处理工艺中，启动丝杆电机9，升降块7带动装载台2向下移动，翻转轴6带动导向块13完全进入到翻转槽1202中时，翻转齿轮10与齿条板11发生接触，随着翻转齿轮10在齿条板11上滚动，导向块13在翻转槽1202内转动，装载台2发生转动，带动其上的合金金属板发生翻转，然后导向块13进入到下方的竖直导向槽1203中，保持竖直向下移动的状态进入到淬火箱3内，然后停止进行淬火冷却，冷却后，丝杆电机9再次驱动装载台2向上移动到装载工位上，在此过程中，装载台2带动合金金属板再次翻转，便于进行卸料。

在本实施例中，加热炉1和淬火箱3的进料口边缘处分别设有下凹槽101和上凹槽301，装载台2上端面设有与下凹槽101和上凹槽301嵌套配合的凸起条201。

具体的，在装载台2移动到加热炉1和淬火箱3的进料时，凸起条201嵌套在下凹槽101或上凹槽301中，形成较好的密封结构，保证加热的效果和在淬火时避免淬火液受热发生飞溅。

在本实施例中，安装架4包括用来固定加热炉1的顶板、承载淬火箱3的底座以及连接底板和底座的支撑架；支撑架设有供升降块7竖直滑动且横截面呈T型的竖直滑槽401。

具体的，设有呈T型的竖直滑槽401使得升降块7牢固的嵌套在竖直滑槽401内，避免升降块7发生侧翻，避免竖直丝杆8受到横向力的作用，提高升降块7的承载能力，保证装载台2的升降稳定性。

在本实施例中，贯穿槽1201与翻转槽1202和竖直导向槽1203横向连通，竖直导向槽1203与翻转槽1202竖向连通，竖直导向槽1203上端延伸至加热炉1进料口的上方且下端延伸至淬火箱3进料口下方。

具体的，便于翻转轴6贯穿导向板12，使得导向块13在翻转槽1202和竖直导向槽1203内连续的升降移动。

在本实施例中，齿条板11的长度与翻转齿轮10圆周周长的一半相等。

具体的，使得翻转齿轮10在齿条板11上滚动半周，使得装载台2转动180度。

在本发明的另一个实施例中，夹持组件5包括两组夹持单元，夹持单元包括与装载台2上端面固定连接的固定条14以及与固定条14相对设置的移动条15、安装在移动条15底部并延伸至装载台2内部的移动块16、贯穿移动块16并与移动块16螺纹连接的双向丝杆17、套接固定在双向丝杆17中部的蜗轮18、与蜗轮18啮合并延伸至装载台2前侧的蜗杆19、安装在蜗杆19前端的转动轮20。

具体的，通过旋拧转动轮20，蜗杆19通过蜗轮18带动双向丝杆17转动，双向丝杆17驱动移动块16和其上的移动条15向固定条14的方向移动，实现对合金金属板的夹持，操作方便。

需要说明的是，装载台2开设有供移动块16横向移动的移动通槽，移动通槽的长度小于移动条15的横向宽度的一半，即移动条15始终覆盖在移动通槽的上方，避免热量过多的传递到装载台2内部。

在本实施例中，移动条15包括与装载台2上端面滑动连接的移动框1501、嵌套在移动框1501内并与固定条14相对设置的夹持条1502、连接夹持条1502和移动框1501内壁的弹簧杆1503。

具体的，保持夹持条1502与合金金属板的弹性夹持接触，避免在合金金属板在热胀和冷缩时造成损伤或者脱离接触，在加热过程中避免移动条15和固定条14对合金金属板的刚性挤压，避免造成挤压损伤，给予操作人员在冷却过程中给予二次旋拧夹持的机会，提高操作的安全性。

在本发明的又一个实施例中，装载台2上安装有风冷机构，风冷机构包括安装在装载台2上端面中部沿着装载台2的中间条21、开设在中间条21内并且截面呈Y形的Y型导气槽2101、开设在固定条14内且开口朝向装载台2中部的倾斜槽1401、嵌套在Y型导气槽2101和倾斜槽1401内并延伸至装载台2外侧的布气管22、与布气管22端部连通的进气总管23、与进气总管23连通且安装在装载台2下端面的鼓风机24。

具体的，在正火处理工艺中，可以根据工艺中对冷却时间的要求，启动鼓风机24，将外部空气通过进气总管23和布气管22注入到Y型导气槽2101和倾斜槽1401中并喷出，加速合金金属板周围空气流动，加速空气冷却时间；

在淬火处理工艺中，当合金金属板从淬火箱内出料时表面粘连有较多的淬火液，通过喷吹合金金属板表面，加速淬火液的脱离滴落。

另外，Y型导气槽2101和倾斜槽1401使得气流朝向合金金属板表面进行喷吹，提高冷却和喷吹的效果。

在本实施例中，Y型导气槽2101和倾斜槽1401的上端开口处均嵌套安装有防尘网；布气管22上开设有等距分布的布气孔2201。

具体的，避免粉尘进入到Y型导气槽2101和倾斜槽1401中，同时，均匀分布的布气孔2201，使得气流均匀的分布到Y型导气槽2101和倾斜槽1401中，提高气流的喷吹的均匀性。

需要说明的是，装载台2、固定条14、移动条15、中间条21以及布气管22均为耐火材料制成。

在本发明的又一个实施例中，安装架4上安装有开关板，开关板上安装有：通过导线与丝杆电机9电性连接的升降开关25、通过导线与加热炉1电性连接的温度控制器26以及通过导线与鼓风机24电性连接的鼓风开关27。

具体的，通过开关板，方便控制装载台2的位置、加热炉1的加热温度、鼓风机24的开闭，进而适应不同工艺需求的加工要求，采用半自动控制，操作简单方便。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。