專利名稱：壓淬機械手裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種熱處理行業(yè)用機械設備，特別是一種齒輪壓淬生產(chǎn)工序 用壓淬機械手裝置。
背景技術：
齒輪壓淬是一種在齒輪生產(chǎn)中用于確保齒輪滲碳淬火后不失加工精度 的有效手段，通常是在壓淬保溫爐中進行保溫，然后通過機械手轉移到淬火 壓床中來進行壓淬。目前國內(nèi)齒輪生產(chǎn)廠家主要采用兩種方式進行齒輪壓 淬人工或半自動操作方式、依靠特制工裝自動操作方式。其中人工或半自 動操作方式是使用簡單的機械進行壓淬，主要缺點是壓淬全程需人工干預， 因此操作人員的勞動強度大，工作效率低，并且產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。依靠特制 工裝自動操作方式的主要缺點是裝料時每一個齒輪的底部均需設置一個由 耐熱鋼制成的隔板，由于制作隔板和定期更換隔板都會增大額外費用，因此 生產(chǎn)線耗能較大，并且不能自動適應不同直徑的齒輪，所以無法實現(xiàn)完全的 自動化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種能使壓淬過程完全自動 化，而且無需額外增加工裝，能夠降低生產(chǎn)成本、節(jié)省能源、提高工作效率 和質(zhì)量，并且可以降低勞動強度的壓淬機械手裝置。
為了達到上述目的，本發(fā)明提供的壓淬機械手裝置包括底座、運料機構、
拉料機構、升降臺、高架軌道、水平轉移機構、升降機構以及抓取機構;其中 底座設置在地面上；運料機構設置在底座的上端；拉料機構安裝在運料機構 的上端；升降臺設置在底座的一側下部；高架軌道的下端安裝在地面上；水 平轉移機構以可水平移動的方式安裝在高架軌道上，并且升降臺的設置位置 與水平轉移機構的移動軌跡部分重合；升降機構以能夠上下移動的方式安裝 在水平轉移機構上;而抓取機構則連接在升降機構的下端。
所述的底座包括基體、豎直軌道和兩條水平軌道;其中基體具有框架式結構，并且下端安裝在地面上；豎直軌道垂直安裝在基體的中部一側；而兩條 水平軌道則沿基體的前后方向平行安裝在基體的上端兩側。
所述的運料機構包括傳動系統(tǒng)、基體、兩條軌道、多個滾輪和托送板； 其中傳動系統(tǒng)固定在基體上；基體與傳動系統(tǒng)相連；兩條軌道沿基體的前后 方向平行安裝在基體的上端兩側；多個滾輪分成兩組且相隔距離安裝在基體 的兩側外部，并且設置在底座上兩條水平軌道的內(nèi)部；而托送板則安裝在基 體的后端，并且直對壓淬保溫爐的爐門。
所述的拉料機構包括傳動系統(tǒng)、基體、多個滾輪和單向爪;其中傳動系 統(tǒng)固定在運料機構的基體上；基體與傳動系統(tǒng)相連；多個滾輪分成兩組且相 隔距離安裝在基體的兩側外部，并且設置在運料機構上兩條軌道的內(nèi)部;而 單向爪則安裝在基體的后端，并且直對壓淬保溫爐的爐門。
所述的升降臺包括傳動系統(tǒng)、多個滾輪、基體和工作平臺；其中傳動系 統(tǒng)固定在底座的基體上；基體與傳動系統(tǒng)相連；多個滾輪沿上下方向相隔距 離安裝在基體的一側，并且設置在底座上豎直軌道的內(nèi)部；而工作平臺則安 裝在基體的上端。
所述的高架軌道包括多個立柱、橫梁、軌道、齒條、水平墊鐵和垂直墊 鐵;其中多個立柱均呈L形，并且以上端朝前的方式相隔距離沿直線垂直安裝 在地面上;橫梁水平連接在多個立柱的上端前側邊緣；軌道沿水平方向安裝 在橫梁的前端面上；齒條水平安裝在軌道的上部外側；水平墊鐵設置在橫梁 的上端面上;而垂直墊鐵則安裝在橫梁的后端面上。
所述的水平轉移機構包括伺服電機、齒輪、多個滾輪和基座；其中伺服 電機安裝在基座上，其輸出軸與齒輪相連，而齒輪則與高架軌道上的齒條相 嚙合；多個滾輪分成三組安裝在基座上，并且每一組能夠分別在軌道的下部 外側面上、水平墊鐵以及垂直墊鐵的外表面上滾動。
所述的升降機構包括調(diào)速制動電機、齒輪、齒條、兩條直線導軌、連接 裝置、基體和多個導軌滑塊;其中調(diào)速制動電機設置在水平轉移機構的基座
上；齒輪安裝在調(diào)速制動電機的輸出軸上；多個導軌滑塊分成兩組并沿垂直 方向安裝在基座上;兩條直線導軌沿垂直方向平行安裝在基體上，并且以能 夠上下移動的方式貫穿兩組導軌滑塊的內(nèi)部；齒條沿垂直方向設置在基體上，并且與齒輪相嚙合;而連接裝置則安裝在基體的下端。
所述的抓取機構包括直流力矩電機、齒輪軸、兩根齒條、兩條直線導軌、 四個導軌滑塊、兩個齒條導向裝置、夾具和基座；其中基座的上端安裝在連 接裝置上；直流力矩電機安裝在基座上；兩條直線導軌以平行的方式設置在 基座的前后端；四個導軌滑塊以可滑動的方式分別安裝在兩條直線導軌的兩 端；兩個齒條導向裝置安裝在基座上；齒輪軸的上端連接在直流力矩電機的 輸出軸上，其下端的軸承設置于安裝在基座上的軸承座內(nèi)；夾具由兩個位于 基座兩側外部的安裝座和多個壓緊輪構成，并且兩個安裝座同時與四個導軌 滑塊相連；而兩根齒條則以平行的方式連接在安裝座上，每根齒條分別與一 個齒條導向裝置相接觸，并且兩根齒條同時與齒輪軸相嚙合。
本發(fā)明提供的壓淬機械手裝置可利用其上的托送板頂住位于壓淬保溫 爐內(nèi)的第二個齒輪，同時利用單向爪將第一個齒輪拉出，因此壓淬過程中每 個齒輪的底部無需放置隔板，這樣不僅可以減少部件的數(shù)量和降低生產(chǎn)費 用，而且還能夠提高生產(chǎn)效率。另外，由于本裝置能夠完全實現(xiàn)自動化，因 此可以大幅度減輕操作人員的勞動強度和消除由人為因素而造成的質(zhì)量問 題。


圖1為本發(fā)明提供的壓淬機械手裝置正向結構示意圖。
圖2為本發(fā)明提供的壓淬機械手裝置結構俯視圖。
圖3為圖l示出的壓淬機械手裝置中底座、運料機構、拉料機構和升降 臺正向結構示意圖。
圖4為圖l示出的壓淬機械手裝置中底座、運料機構、拉料機構和升降 臺側向結構示意圖。
圖5為圖1中A—A向剖視圖。
圖6為圖1示出的壓淬機械手裝置中水平轉移機構和升降機構正向結構 示意圖。
圖7為圖1示出的壓淬機械手裝置中水平轉移機構和升降機構側向結構
示意圖。圖8為圖1示出的壓淬機械手裝置中抓取機構正向結構示意圖。 圖9為圖8中A—A向剖視圖。 圖10為圖8中B—B向剖視圖。 圖11為壓淬保溫爐結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明提供的壓淬機械手裝置進行詳細 說明。
如圖l一圖11所示，本發(fā)明提供的壓淬機械手裝置包括底座l、運料機 構2、拉料機構3、升降臺4、高架軌道5、水平轉移機構6、升降機構7以 及抓取機構8;其中底座1設置在地面上；運料機構2設置在底座1的上端；拉 料機構3安裝在運料機構2的上端；升降臺4設置在底座1的一側下部；高架 軌道5的下端安裝在地面上；水平轉移機構6以可水平移動的方式安裝在高 架軌道5上，并且升降臺4的設置位置與水平轉移機構6的移動軌跡部分重 合；升降機構7以能夠上下移動的方式安裝在水平轉移機構6上;而抓取機構 8則連接在升降機構7的下端。
所述的底座1包括基體9、豎直軌道10和兩條水平軌道ll;其中基體9 具有框架式結構，并且下端安裝在地面上；豎直軌道10垂直安裝在基體9的 中部一側；而兩條水平軌道11則沿基體9的前后方向平行安裝在基體9的上
端兩側o
所述的運料機構2包括傳動系統(tǒng)12、基體13、兩條軌道14、多個滾輪 15和托送板16;其中傳動系統(tǒng)12固定在基體9上；基體13與傳動系統(tǒng)12相 連;兩條軌道14沿基體9的前后方向平行安裝在基體13的上端兩側；多個滾 輪15分成兩組且相隔距離安裝在基體13的兩側外部，并且設置在底座1上 兩條水平軌道11的內(nèi)部；而托送板16則安裝在基體13的后端，并且直對壓 淬保溫爐51的爐門54。
所述的拉料機構3包括傳動系統(tǒng)17、基體18、多個滾輪19和單向爪20; 其中傳動系統(tǒng)17固定在運料機構2的基體13上;基體18與傳動系統(tǒng)17相連； 多個滾輪19分成兩組且相隔距離安裝在基體18的兩側外部，并且設置在運料機構2上兩條軌道14的內(nèi)部；而單向爪20則安裝在基體18的后端，并且 直對壓淬保溫爐51的爐門54。
所述的升降臺4包括傳動系統(tǒng)21、多個滾輪22、基體57和工作平臺58; 其中傳動系統(tǒng)21固定在底座1的基體9上;基體57與傳動系統(tǒng)21相連；多個 滾輪22沿上下方向相隔距離安裝在基體57的一側，并且設置在底座1上豎 直軌道10的內(nèi)部;而工作平臺58則安裝在基體23的上端。
所述的高架軌道5包括多個立柱23、橫梁24、軌道25、齒條26、水平 墊鐵31和垂直墊鐵32;其中多個立柱23均呈L形，并且以上端朝前的方式 相隔距離沿直線垂直安裝在地面上;橫梁24水平連接在多個立柱23的上端前 側邊緣;軌道25沿水平方向安裝在橫梁24的前端面上;齒條26水平安裝在軌 道25的上部外側；水平墊鐵31設置在橫梁24的上端面上；而垂直墊鐵32則 安裝在橫梁24的后端面上。
所述的水平轉移機構6包括伺服電機27、齒輪28、多個滾輪29和基座 30;其中伺服電機27安裝在基座30上，其輸出軸與齒輪28相連，而齒輪28 則與高架軌道5上的齒條26相嚙合；多個滾輪29分成三組安裝在基座30上， 并且每一組能夠分別在軌道25的下部外側面上、水平墊鐵31以及垂直墊鐵 32的外表面上滾動。
所述的升降機構7包括調(diào)速制動電機33、齒輪34、齒條35、兩條直線 導軌36、連接裝置37、基體38和多個導軌滑塊39;其中調(diào)速制動電機33設 置在水平轉移機構6的基座30上；齒輪34安裝在調(diào)速制動電機33的輸出軸 上；多個導軌滑塊39分成兩組并沿垂直方向安裝在基座30上;兩條直線導軌 36沿垂直方向平行安裝在基體38上，并且以能夠上下移動的方式貫穿兩組 導軌滑塊39的內(nèi)部;齒條35沿垂直方向設置在基體38上，并且與齒輪34 相嚙合;而連接裝置37則安裝在基體38的下端。
所述的抓取機構8包括直流力矩電機40、齒輪軸41、兩根齒條42、兩 條直線導軌43、四個導軌滑塊44、兩個齒條導向裝置45、夾具46和基座47; 其中基座47的上端安裝在連接裝置37上;直流力矩電機40安裝在基座47 上;兩條直線導軌43以平行的方式設置在基座47的前后端；四個導軌滑塊 44以可滑動的方式分別安裝在兩條直線導軌43的兩端；兩個齒條導向裝置45安裝在基座47上；齒輪軸41的上端連接在直流力矩電機40的輸出軸上，其 下端的軸承設置于安裝在基座47上的軸承座內(nèi)；夾具46由兩個位于基座47 兩側外部的安裝座48和多個壓緊輪49構成，并且兩個安裝座48同時與四個 導軌滑塊44相連;而兩根齒條42則以平行的方式連接在安裝座48上，每根 齒條42分別與一個齒條導向裝置45相接觸，并且兩根齒條42同時與齒輪軸 41相嚙合。
當多個齒輪50在壓淬保溫爐51的保溫爐體56內(nèi)經(jīng)過滲碳處理后而需 要取出時，首先使爐內(nèi)升降臺52提升，頂限位53定位處于最上端的第一個 齒輪50，然后頂限位53上移，之后爐門54打開。在圖中未示出的設置于本 發(fā)明提供的壓淬機械手裝置中的電氣控制系統(tǒng)控制下，運料機構2中的傳動 系統(tǒng)12將帶動拉料機構3以及多個滾輪15在底座1上的兩條水平軌道11 內(nèi)滾動，從而使基體13以及安裝在基體13后端的托送板16向壓淬保溫爐 51方向移動，直至托送板16穿過進出料口 55并且端部頂住第二個齒輪50 的外圓周面;然后，拉料機構3中的傳動系統(tǒng)17將帶動多個滾輪19在運料機 構2上的兩條軌道14內(nèi)滾動，從而使基體18以及安裝在基體18后端的單向 爪20定位在第一個齒輪50的中心孔位置，然后在傳動系統(tǒng)17的作用下使基 體18、單向爪20帶動第一個齒輪50向壓淬保溫爐51的外部方向移動，從 而將第一個齒輪50置于運料機構2中托送板16的上表面。之后，在傳動系 統(tǒng)12的帶動下使運料機構2向壓淬保溫爐51的外部方向移動，待單向爪20、 托送板16以及第一個齒輪50退出進出料口55后，將爐門54關閉，以保持 爐內(nèi)的淬火溫度和氣氛不變。然后使運料機構2和拉料機構3繼續(xù)后退，直 至將第一個齒輪50置于工作平臺58的上端面，之后使單向爪20松開第一個 齒輪50并向壓淬保溫爐51的方向移動到初始位置。然后將水平轉移機構6 沿高架軌道5上的橫梁24移動到工作平臺58的正上方，同時在升降臺4上 傳動系統(tǒng)21的帶動下使工作平臺58以及其上放置的第一個齒輪50上移到固 定位置，之后利用抓取機構8中的直流力矩電機40帶動齒輪軸41旋轉，齒 輪軸41繼而帶動兩根齒條42進行直線運動，使夾具46上的兩個安裝座48 相對向內(nèi)移動，最后使兩個安裝座48上的多個壓緊輪49緊貼在第一個齒輪 50的外圓周面上而將其夾緊。然后使工作平臺58下降至原位，同時水平轉 移機構6沿高架軌道5上的橫梁24向圖中未示出的淬火機床的方向進行直線運動，待到達淬火機床的上方時，利用調(diào)速制動電機33使升降機構7和抓取 機構8同時下降，最后使夾具46松開第一個齒輪50而將其轉移到淬火機床 中，如此反復循環(huán)，直到取出所有的齒輪50。另外，升降臺4中的工作平臺 58共有三個位置上限位、中間位和下限位，通常工作平臺58的初始位置 是在中間位，即與托送盤16處于同一水平面。上限位是抓取機構8在抓取齒 輪50時工作平臺58的位置。下限位是用來卸位于多個齒輪50下部的料盤 59的位置。
權利要求
1、一種壓淬機械手裝置，其特征在于所述的壓淬機械手裝置包括底座(1)、運料機構(2)、拉料機構(3)、升降臺(4)、高架軌道(5)、水平轉移機構(6)、升降機構(7)以及抓取機構(8)；其中底座(1)設置在地面上；運料機構(2)設置在底座(1)的上端；拉料機構(3)安裝在運料機構(2)的上端；升降臺(4)設置在底座(1)的一側下部；高架軌道(5)的下端安裝在地面上；水平轉移機構(6)以可水平移動的方式安裝在高架軌道(5)上，并且升降臺(4)的設置位置與水平轉移機構(6)的移動軌跡部分重合；升降機構(7)以能夠上下移動的方式安裝在水平轉移機構(6)上；而抓取機構(8)則連接在升降機構(7)的下端。
2、 根據(jù)權利要求1所述的壓淬機械手裝置，其特征在于所述的底座 (1)包括基體(9)、豎直軌道(10)和兩條水平軌道(11);其中基體(9)具有框架式結構，并且下端安裝在地面上；豎直軌道(10)垂直安裝在基體 (9)的中部一側；而兩條水平軌道(11)則沿基體(9)的前后方向平行安 裝在基體(9)的上端兩側。
3、 根據(jù)權利要求1所述的壓淬機械手裝置，其特征在于所述的運料 機構(2)包括傳動系統(tǒng)(12)、基體(13)、兩條軌道(14)、多個滾輪(15) 和托送板(16);其中傳動系統(tǒng)(12)固定在基體(9)上；基體(13) 與傳動系統(tǒng)(12)相連;兩條軌道(14)沿基體(9)的前后方向平行安裝在 基體(13)的上端兩側；多個滾輪(15)分成兩組且相隔距離安裝在基體(13) 的兩側外部，并且設置在底座(1)上兩條水平軌道(11)的內(nèi)部;而托送板(16) 則安裝在基體(13)的后端，并且直對壓淬保溫爐(51)的爐門(54)。
4、 根據(jù)權利要求1所述的壓淬機械手裝置，其特征在于所述的拉料 機構(3)包括傳動系統(tǒng)(17)、基體(18)、多個滾輪(19)和單向爪(20); 其中傳動系統(tǒng)(17)固定在運料機構(2)的基體(13)上;基體(18)與傳 動系統(tǒng)(17)相連；多個滾輪(19)分成兩組且相隔距離安裝在基體(18) 的兩側外部，并且設置在運料機構(2)上兩條軌道(14)的內(nèi)部;而單向爪(20)則安裝在基體(18)的后端，并且直對壓淬保溫爐(51)的爐門(54)。
5、 根據(jù)權利要求1所述的壓淬機械手裝置，其特征在于所述的升降臺(4)包括傳動系統(tǒng)(21)、多個滾輪(22)、基體(57)和工作平臺(58); 其中傳動系統(tǒng)(21)固定在底座(1)的基體(9)上；基體(57)與傳動系 統(tǒng)(21)相連；多個滾輪(22 )沿上下方向相隔距離安裝在基體(57)的一 側，并且設置在底座(1)上豎直軌道(10)的內(nèi)部;而工作平臺(58)則安 裝在基體(57)的上端。
6、 根據(jù)權利要求1所述的壓淬機械手裝置，其特征在于所述的高架 軌道(5)包括多個立柱(23)、橫梁(24)、軌道(25)、齒條(26)、 水平墊鐵(31)和垂直墊鐵(32);其中多個立柱(23)均呈L形，并且以上 端朝前的方式相隔距離沿直線垂直安裝在地面上;橫梁(24)水平連接在多 個立柱(23)的上端前側邊緣；軌道(25)沿水平方向安裝在橫梁(24)的 前端面上;齒條(26)水平安裝在軌道(25)的上部外側；水平墊鐵(31)設 置在橫梁(24)的上端面上；而垂直墊鐵(32)則安裝在橫梁(24)的后端 面上。
7、 根據(jù)權利要求1所述的壓淬機械手裝置，其特征在于所述的水平 轉移機構(6)包括伺服電機(27)、齒輪(28)、多個滾輪(29)和基座(30);其中伺服電機(27)安裝在基座(30)上，其輸出軸與齒輪(28) 相連，而齒輪(28)則與高架軌道(5)上的齒條(26)相嚙合；多個滾輪(29) 分成三組安裝在基座(30)上，并且每一組能夠分別在軌道(25)的下部外 側面上、水平墊鐵(31)以及垂直墊鐵(32)的外表面上滾動。
8、 根據(jù)權利要求1所述的壓淬機械手裝置，其特征在于所述的升降 機構(7)包括調(diào)速制動電機(33)、齒輪(34)、齒條(35)、兩條直線 導軌(36)、連接裝置(37)、基體(38)和多個導軌滑塊(39);其中調(diào) 速制動電機(33)設置在水平轉移機構(6)的基座(30)上;齒輪(34)安 裝在調(diào)速制動電機(33)的輸出軸上；多個導軌滑塊(39)分成兩組并沿垂 直方向安裝在基座(30)上;兩條直線導軌(36)沿垂直方向平行安裝在基 體(38)上，并且以能夠上下移動的方式貫穿兩組導軌滑塊(39)的內(nèi)部; 齒條(35)沿垂直方向設置在基體(38)上，并且與齒輪(34)相嚙合；而 連接裝置(37)則安裝在基體(38)的下端。
9、 根據(jù)權利要求1所述的壓淬機械手裝置，其特征在于所述的抓取機構(8)包括直流力矩電機(40)、齒輪軸(41)、兩根齒條(42)、兩 條直線導軌(43)、四個導軌滑塊(44)、兩個齒條導向裝置(45)、夾具 (46)和基座(47);其中基座(47)的上端安裝在連接裝置(37)上;直流 力矩電機(40)安裝在基座(47)上；兩條直線導軌(43)以平行的方式設 置在基座(47)的前后端；四個導軌滑塊(44)以可滑動的方式分別安裝在 兩條直線導軌(43)的兩端；兩個齒條導向裝置(45)安裝在基座(47)上； 齒輪軸(41)的上端連接在直流力矩電機(40)的輸出軸上，其下端的軸承 設置于安裝在基座(47)上的軸承座內(nèi)；夾具(46)由兩個位于基座(47) 兩側外部的安裝座(48)和多個壓緊輪(49)構成，并且兩個安裝座(48) 同時與四個導軌滑塊(44)相連;而兩根齒條(42)則以平行的方式連接在 安裝座(48)上，每根齒條(42)分別與一個齒條導向裝置(45)相接觸， 并且兩根齒條(42)同時與齒輪軸(41)相嚙合。
全文摘要
一種壓淬機械手裝置。其包括底座、運料機構、拉料機構、升降臺、高架軌道、水平轉移機構、升降機構以及抓取機構；底座設置在地面；運料機構設置在底座上端；拉料機構安裝在運料機構上端；升降臺設置在底座的一側下部；高架軌道的下端安裝在地面；水平轉移機構安裝在高架軌道上，并且升降臺的設置位置與水平轉移機構的移動軌跡部分重合；升降機構安裝在水平轉移機構上；抓取機構則連接在升降機構下端。本發(fā)明的壓淬機械手裝置可利用其上的托送板頂住位于壓淬保溫爐內(nèi)的第二個齒輪，同時利用單向爪將第一個齒輪拉出，因此壓淬過程中每個齒輪的底部無需放置隔板，這樣不僅可以減少部件的數(shù)量和降低生產(chǎn)費用，而且還能提高生產(chǎn)效率。
文檔編號C21D1/62GK101509055SQ20091006819
公開日2009年8月19日 申請日期2009年3月20日 優(yōu)先權日2009年3月20日
發(fā)明者軼 隋 申請人:天津市鼎元工業(yè)爐新技術開發(fā)有限公司