一种雌滑套内花键的自动淬火装置及淬火工艺

技术领域

本发明涉及汽车零部件的淬火技术领域，具体为一种雌滑套内花键的自动淬火装置及淬火工艺。

背景技术

雌滑套是在汽车内球笼的一个部件，在雌滑套的内部具有内花键，为了保证内花键的硬度，需要对内花键进行淬火，由于雌滑套的内花键是位于雌滑套的下部，所以淬火感应线圈需要伸入到雌滑套内进行淬火，现有的淬火装置是在淬火感应线圈的外侧放置一个定位工装，手动将雌滑套放置到定位工装上，淬火的时候雌滑套无法转动或者是通过手动转动定位工装，淬火容易不均匀，在淬火完成后还需要手动对内花键部位进行喷液冷却，由于雌滑套放置在定位工装上，所以内花键部位往往无法全方位地接受到喷液冷却，这对于花键部淬火后的硬度有很大的影响，整体雌滑套的淬火效率比较低下，淬火后的硬度难以得到保证，而且定位工装被反复地淬火会脆化，容易裂开，需要经常更换。

发明内容

本发明提供了一种雌滑套内花键的自动淬火装置及淬火工艺，可以解决现有雌滑套淬火装置及工艺的各种问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供如下技术方案：一种雌滑套内花键的自动淬火装置，包括机台，所述的机台的前侧下部设置有淬火液池；淬火感应器，设置在所述淬火液池的上侧中部，所述的淬火感应器与机台上的淬火变压器相连；进料输送装置和出料输送装置，分别设置在所述的机台的左右两侧，所述的进料输送装置和出料输送装置上分别设置有取件位和放件位；水平横移组件，设置在所述的机台的前侧上部，所述的水平横移组件包括其上可左右横移的横移工作台，所述的横移工作台的前侧设置有可升降的升降工作台，所述的升降工作台上竖向穿过设置有转动主轴，所述的转动主轴的上端设置有转动驱动单元，所述的转动主轴的下端安装有三爪卡盘，所述的转动主轴的内部竖向穿过设置有喷液管，所述的喷液管的下端具有位于所述三爪卡盘内部的第一位置以及与雌滑套内花键相对应的第二位置，所述的喷液管在第一位置和第二位置之间的切换由升降工作台上安装的升降气缸驱动，所述的喷液管的上端连接有高压软质水管。

作为优选，所述的转动主轴上端的转动驱动单元包括与转动主轴上端相连的回转气缸，所述的回转气缸的上端连接有回转气缸气接头。

作为优选，所述的转动主轴上端的转动驱动单元包括安装在转动主轴上的传动轮和设置在传动轮一侧的驱动电机，所述的驱动电机的主轴通过传动带与传动轮相连。

作为优选，所述的水平横移组件的上侧设置有一端与水平横移组件固定相连、另一端与升降工作台相连的拖链，所述的高压软质水管设置在所述拖链内。

作为优选，所述的喷液管的上端横向设置有连接板，所述的升降气缸安装在所述升降工作台的侧部，所述的升降气缸的伸出杆与连接板相连。

作为优选，所述的淬火液池的底部连接有回液口，所述的回液口通过带有增压装置的管路与高压软质水管相连。

作为优选，所述的转动主轴的内部设置有至少两个与喷液管相接触的导向铜套。

作为优选，所述的喷液管的下端内侧壁为直径逐渐变小的圆锥面，所述的圆锥面上均匀设置有与喷液管的外侧壁相连通的喷液孔，所述的喷液管的下端可拆卸设置有端盖，所述的端盖内部形成与喷液管内孔相连通的储液腔。

作为优选，所述的三爪卡盘的内部与喷液管的第一位置相对应的位置沿着轴向层叠设置有若干吸水环，当喷液管位于第一位置时吸水环将喷液管上的喷液孔封堵。

第二方面，本发明还提供一种根据第一方面所述的雌滑套内花键的自动淬火装置的淬火工艺，包括如下步骤：

S1：将待淬火的雌滑套呈竖向放置在进料输送装置上，依次传输至取件位；

S2:升降工作台移动至取件位，并通过三爪卡盘将取件位上的雌滑套抓取，其内花键朝下，移动至淬火感应器的位置，让淬火感应器伸入到雌滑套内进行淬火，在淬火的同时转动主轴进行转动，带动雌滑套进行转动，转动主轴的转动速度为每分钟30°，淬火时间为5-15秒；

S3：淬火完成后，升降工作台带动雌滑套上升脱离淬火感应器，喷液管从第一位置移动到第二位置，对内花键位置进行喷液，喷液的时候转动主轴也发生转动，喷液时间为2-10秒；

S4：完成喷液后升降工作台将雌滑套输送移动到放件位并由出料输送装置依次输送收集。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)具有进料输送装置和出料输送装置，与水平横移组件以及升降工作台可以实现雌滑套的自动上料和自动下料，还可以实现将雌滑套自动移动到淬火感应器处进行淬火，无需安装定位工装，

大大提高了生产效率；

(2)喷液管采用内置升降结构，可以在淬火完成后第一时间伸入到雌滑套内部对内花键进行快速全面地喷射，淬火冷却效果好，

效率高；

(3)采用特殊的喷液管结构，与吸水环一起可以保证在淬火的过程中喷液管中的水不会滴落到雌滑套和淬火感应器上，避免了在淬火过程了淬火液对淬火的影响；

(4)淬火液池与高压软质水管形成了淬火液的循环利用，减少了淬火液的消耗。

附图说明

图1为本发明的主视结构图；

图2为本发明的升降工作台的第一种实施例的喷液管处于第一位置的示意图；

图3为本发明的升降工作台的第一种实施例的喷液管处于第二位置的示意图；

图4为本发明的升降工作台的第二种实施例的喷液管处于第二位置的示意图；

图5为图2的A处放大结构图；

图6为本发明的喷液管的端部剖视结构图；

图7为本发明的侧视剖视局部结构图。

附图标记：

1、机台，11、拖链，12、连接杆，13、喷液管，131、圆锥面，132、喷液孔，133、喷液孔，134、储液腔，135、延伸壁，14、连接板，15、升降气缸，16、回转气缸气接头，17、回转气缸，18、吸水环，19、导向铜套，2、出料输送装置，21、放件位，22、淬火变压器，23、传动轮，24、传动带，25、驱动电机，3、淬火液池，31、回液口，4、淬火感应器，5、进料输送装置，51、取件位，6、水平横移组件，7、升降工作台，8、转动主轴，9、三爪卡盘，10、高压软质水管。

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。

如图1-7所示，为了解决现有的雌滑套内花键淬火装置和工艺的效率低、成本高、淬火效果不理想的问题，本发明提供如以下实施例1和实施例2，具体为：

实施例1

本发明提供如下技术方案：一种雌滑套内花键的自动淬火装置，包括机台1，所述的机台1的前侧下部设置有淬火液池3；淬火感应器4，设置在所述淬火液池3的上侧中部，所述的淬火感应器4与机台1上的淬火变压器22相连；进料输送装置5和出料输送装置2，分别设置在所述的机台1的左右两侧，所述的进料输送装置5和出料输送装置2上分别设置有取件位51和放件位21；水平横移组件6，设置在所述的机台1的前侧上部，所述的水平横移组件6包括其上可左右横移的横移工作台，所述的横移工作台的前侧设置有可升降的升降工作台7，所述的升降工作台7上竖向穿过设置有转动主轴8，所述的转动主轴8的上端设置有转动驱动单元，所述的转动主轴8的下端安装有三爪卡盘9，所述的转动主轴8的内部竖向穿过设置有喷液管13，所述的喷液管13的下端具有位于所述三爪卡盘9内部的第一位置以及与雌滑套内花键相对应的第二位置，所述的喷液管13在第一位置和第二位置之间的切换由升降工作台7上安装的升降气缸15驱动，所述的喷液管13的上端连接有高压软质水管10。

具体的来说，淬火感应器4位于淬火液池3的上方，这样喷液管13喷出的淬火液可以全部汇集在淬火液池3中，不会浪费或者飞溅在外。淬火变压器22可以改变淬火感应器4的电流和电压，其中淬火感应器4的电流强度550A-850A，工作电压强度260V-410V，频率4850Hz-5050H。

而进料输送装置5和出料输送装置2可以采用多种输送结构，如采用输送带和导向结构将雌滑套送入到取件位51中或者将放件位21处的雌滑套送出来，进料输送装置5和出料输送装置2的结构可以采用不同，如进料输送装置5采用振动盘送料结构，而出料输送装置2则可以采用间歇式导向下料结构，能够满足雌滑套的自动上料和自动下料即可。同时，为了减少转动主轴8与喷液管13之间的磨损，所述的转动主轴8的内部设置有至少两个与喷液管13相接触的导向铜套19，导向铜套19可以保证喷液管13的稳定升降移动，而且可以降低对转动主轴8内孔的加工要求。

而水平横移组件6上的横移工作台可以实现升降工作台7的横向移动，为了提高移动的准确性，可以采用伺服电机和丝杆传动相结合的结构，同样的，升降工作台7在横移工作台上的升降活动也可以采用伺服电机和丝杆传动相结合的结构。

作为升降气缸15与喷液管13的一种连接结构，所述的喷液管13的上端横向设置有连接板14，所述的升降气缸15安装在所述升降工作台7的侧部，所述的升降气缸15的伸出杆与连接板14相连。

在本实施例中，三爪卡盘9采用电动三爪卡盘，在市场上可以进行采购，其尺寸结构与雌滑套相配即可，可以保证雌滑套的稳定精确转动，而喷液管13则是利用了三爪卡盘9和转动主轴8的内部空间，在需要喷液的时候下降伸出到第二位置从内部对雌滑套的内花键位置进行喷射，不但喷射的位置与距离内花键比较近，能保证内花键的所有位置都被喷射到，而且高压软质水管10可以随着升降工作台7的移动发生形变，所以升降工作台7的移动不会影响喷液管13的供液。

所以采用以上结构解决了现有的雌滑套的淬火装置需要手动操作效率低下、淬火效果不佳的问题，而且无需用到定位工装来定位雌滑套，避免了定位工装被反复淬火后容易损坏的情况。

在本实施例中，如图2-3所示，作为转动驱动单元的一种具体结构，所述的转动主轴8上端的转动驱动单元包括与转动主轴8上端相连的回转气缸17，所述的回转气缸17的上端连接有回转气缸气接头16，通过回转气缸17可以与升降气缸15使用同一个气源，在使用的时候回转气缸气接头16不会随着转动主轴8进行转动，保证接气的稳定性。

在本实施例中，如图4所示，作为转动驱动单元的另一种具体结构，所述的转动主轴8上端的转动驱动单元包括安装在转动主轴8上的传动轮23和设置在传动轮23一侧的驱动电机25，所述的驱动电机25的主轴通过传动带24与传动轮23相连，驱动电机25可以采用步进电机或者伺服电机，方便对转动主轴8的转速进行调节。

在本实施例中，所述的水平横移组件6的上侧设置有一端与水平横移组件6固定相连、另一端与升降工作台7相连的拖链11，所述的高压软质水管10设置在所述拖链11内，具体的，升降工作台7的一侧安装有一竖直向上的连接杆12，所述的拖链11的一端与连接杆12相连，高压软质水管10在拖链11内部可以受到保护，不容易破损，而且拖链11的内部还可以设置其他的线束等，在升降工作台7移动的时候可以发生形变。

为了实现淬火液的循环利用，如图7所示，所述的淬火液池3的底部连接有回液口31，所述的回液口31通过带有增压装置的管路与高压软质水管10相连，增压装置可以采用增压泵，可以将淬火液池3内的淬火液回流到高压软质水管10中进行重复利用。

在本实施例中，所述的喷液管13的下端内侧壁为直径逐渐变小的圆锥面131，所述的圆锥面131上均匀设置有与喷液管13的外侧壁相连通的喷液孔132，这样的结构使得进入到圆锥面131这一段的流速增加，进入到喷液孔132中的水压增加，这样从喷液孔132喷出的水流就比较急，可以快速对内花键进行冷却，其中喷液孔132也可以设置为外侧小、内侧大的锥形孔，也有利于提高流速。

在本实施例的实际使用过程中，在淬火的时候，喷液管13是上升到第一位置，此时是停止喷液的，但是喷液管13内部会有少许的液体的残留，可能会在淬火的时候滴落下来，如果在淬火感应器4高温淬火的时候淬火也滴落在淬火感应器4上或者内花键的位置，则会导致内花键的局部结构淬火不彻底，整体硬度不均匀，所以需要在淬火的时候防止淬火液的滴落。

所以在所述的喷液管13的下端可拆卸设置有端盖133，所述的端盖133内部形成与喷液管13内孔相连通的储液腔134，这样在喷液管13停止供液的时候喷液管13内部的淬火液可以集中在储液腔134中，不会从喷液孔132流出滴落，喷液管13的下端可以设置一具有外螺纹的延伸壁135，端盖133可以与延伸壁135螺纹连接，方便进行拆卸，这种结构方便加工，也方便对喷液管13内部进行清洗。

为了进一步地防止在淬火的时候淬火液的滴落，所述的三爪卡盘9的内部与喷液管13的第一位置相对应的位置沿着轴向层叠设置有若干吸水环18，当喷液管13位于第一位置时吸水环18将喷液管13上的喷液孔132封堵，所以当喷液管13完成前一个雌滑套的喷射冷却回到第一位置后，吸水环18会吸收喷液管13表面的液体，放置表面的液体沿着喷液管13流下滴落，避免对下一个雌滑套的高温淬火的影响。

吸水环18可以采用高密度的吸水海绵，具有比较强的吸水效果，可以进行定时更换，多层结构方便进行增减。

实施例2

本发明还提供一种根据实施例1所述的雌滑套内花键的自动淬火装置的淬火工艺，包括如下步骤：

S1：将待淬火的雌滑套呈竖向放置在进料输送装置5上，依次传输至取件位51；

S2:升降工作台7移动至取件位51，并通过三爪卡盘9将取件位51上的雌滑套抓取，其内花键朝下，移动至淬火感应器4的位置，让淬火感应器4伸入到雌滑套内进行淬火，在淬火的同时转动主轴8进行转动，带动雌滑套进行转动，转动主轴8的转动速度为每分钟30°，淬火时间为5-15秒；

S3：淬火完成后，升降工作台7带动雌滑套上升脱离淬火感应器4，喷液管13从第一位置移动到第二位置，对内花键位置进行喷液，喷液的时候转动主轴8也发生转动，喷液时间为2-10秒；

S4：完成喷液后升降工作台7将雌滑套输送移动到放件位21并由出料输送装置2依次输送收集。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后......)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体地限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。