一种用于演示榔头全自动淬火的教学设备制造技术

本发明专利技术公开了一种用于演示榔头全自动淬火的教学设备，涉及热处理教学设备领域，针对现在高校钳工实现时需要使用钳子夹住榔头在感应淬火设备上进行加热，效率低下，且整个过程伴随着高温，存在安全隐患以及实习内容是传统的简单常规操作，与现代制造技术相差甚远，学生在学习过现代制造课程后明显表现出对钳工学习兴趣不高，甚至出现抵触情绪的问题，通过能在支架上实现三维运动的X轴运动机构、Y轴运动机构、Z轴运动机构配合抓取机构，实现对榔头的抓取、加热、冷却等处理及演示，解决了传统工艺中需要人工夹取进行加热、冷却等操作从而提高了工作效率和人员安全保障，并丰富了高校学生在钳工学习过程的知识面，本发明专利技术具有广泛的推广价值。

A demonstration for the hammer automatic quenching teaching equipment

The invention discloses a method for automatic quenching hammer demonstration teaching equipment, relates to the field of heat treatment teaching equipment, for now the fitter is required to achieve using pliers hammer heating in induction quenching equipment, low efficiency, and the whole process is accompanied by high temperature, there are security risks and practice content is simple traditional routine operation the far and the modern manufacturing technology, the students in the learning of modern manufacturing course is evident on bench learning interest is not high, and even resentment, the X axis motion mechanism, realize 3D motion on the support of Y axis motion mechanism, Z axis motion mechanism with the grasping mechanism, realization capture, cooling and heating, etc. processing and presentation of the hammer, solve the need for manual clamping for heating, cooling and other operations to improve the traditional process Higher work efficiency and personnel safety guarantee, and enrich the knowledge of college students in the fitter learning process, the invention has extensive popularization value.

【技术实现步骤摘要】
一种用于演示榔头全自动淬火的教学设备
本专利技术涉及热处理教学设备领域，特别涉及一种用于演示榔头全自动淬火的教学设备。
技术介绍
随着中国经济的高速发展以及制造业的不断更新升级，高校的教学内容逐渐与社会实际应用知识脱节，这引起了社会的广泛关注，国家也积极采取了应对措施，如在高校内设立工程训练中心，引进先进的生产设备让学生进行学习，提升学生的知识面，但由于工厂中生产用的设备通常比较庞大，而且都是封闭结构，不便于学生参观学习。钳工是工程训练中需要采用手工操作的工种，国内大多数高校钳工的主要任务是指导学生完成“榔头”的加工；“榔头”是用于敲击的手动工具，敲击部位硬度要求高，需要淬火处理，大部分高校在制作“榔头”后即成为废铁回收，浪费较大，仅有少数高校将钳工加工完成的“榔头”进行了拓展，把钳工和热加工进行了结合；他们采取的方式是“榔头”加工完成后，教师使用钳子夹住榔头在感应淬火设备上进行加热，给学生示范“榔头”的淬火过程；该方式对于提高学生对热加工方面的认识具有极好的作用，但是该方式效率低下，且整个过程伴随着高温，教师用钳子夹住“榔头”进行加热演示存有安全隐患。如上所述，由于工厂中生产用的设备不便于引进参观，尤其是淬火方面的装置，因为存在高温以及跌落等危险，更不宜引入进行参观学习，目前市面上也还没有针对教学演示并能加工成产品的淬火装置。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于演示榔头全自动淬火的教学设备，用以解决现在还没有一款适合高校用的既能充分展示淬火过程，又能生产出产品的设备，以及目前高校钳工实现时需要使用钳子夹住榔头在感应淬火设备上进行加热，效率低下，且整个过程伴随着高温，存在安全隐患以及实习内容是传统的简单常规操作，与现代制造技术相差甚远，学生在学习过现代制造课程后明显表现出对钳工学习兴趣不高，甚至出现抵触情绪的问题。为解决上述问题，本专利技术采用如下技术方案实现：一种用于演示榔头全自动淬火的教学设备，包括支架、加热器和冷却槽，所述支架上设置有X轴运动机构、Y轴运动机构、Z轴运动机构、抓取机构以及料仓；所述支架包括主支架和辅助支架，主支架为龙门结构，辅助支架为“L”形结构，辅助支架穿设在主支架龙门结构下方；所述X轴运动机构固定在主支架横梁上，Y轴运动机构固定在X轴运动机构上，Z轴运动机构固定在Y轴运动机构上。优选地，所述X轴运动机构包括减速电机一、支撑块一、联轴器一、锁紧螺钉一、导轨滑块一、导轨滑块二、齿轮一、齿条一、锁紧螺钉二、限位传感器一、限位传感器二、行程开关一和行程开关二；减速电机一安装于支撑块一上部，减速电机一的输出轴与联轴器一一端连接、联轴器一另一端与齿轮一连接，齿条一安装于主支架上，齿轮一与齿条一相互啮合，支撑块一和主支架采用导轨滑块一和导轨滑块二进行过渡连接；联轴器一采用一端半开口的结构；限位传感器一和限位传感器二安装于主支架上，行程开关一和行程开关二固定在支撑块一的侧面。优选地，所述Y轴运动机构包括速电机二、直角支撑块、联轴器二、锁紧螺钉三、齿轮二、齿条二、导轨滑块三、导轨滑块四、支撑柱一、限位传感器三、限位传感器四、行程开关三和行程开关四；减速电机二安装于直角支撑块一侧，减速电机二的轴端与联轴器二连接、联轴器二与齿轮二连接，齿条二、导轨滑块三和导轨滑块四安装于支撑柱一上，齿轮二和齿条二相互啮合。优选地，所述Z轴运动机构包括由支撑块二、支撑柱二、减速电机三、直角支撑块二、联轴器三、锁紧螺钉四、齿轮三、齿条三、导轨滑块五、限位传感器五、限位传感器六、行程开关五和行程开关六；减速电机三安装于直角支撑块二上，直角支撑块二置于支撑板二上，支撑板二固定安装在主支架上，导轨滑块五两边分别与支撑板二和支撑柱二连接；减速电机三的轴端与联轴器三连接，联轴器三与齿轮三连接，齿条三安装于支撑柱二上，齿轮三啮合；限位传感器五和限位传感器六安装于支撑柱二上，行程开关五和行程开关六固定在支撑块二上。优选地，所述抓取机构包括直线电机、V型滑块、滑块一、滑块二、外壳和弹簧；外壳下端设置有滑轨；滑块一和滑块二上端呈三角形；直线电机安装在外壳内部，直线电机的电机轴与V型滑块相连接，滑块一和滑块二与滑轨活动连接，滑块一和滑块二分别与弹簧的左右端相连，滑块一和滑块二上端与V型滑块接触。优选地，所述加热器为涡流感应式加热器。优选地，所述料仓由十字交叉的铝条搭建呈方格结构，每个方格底部安装有轻触开关。优选地，所述加热器包括控制系统和加热装置，控制系统输出端与加热装置连接。优选地，所示冷却槽内装有冷却水。优选地，所述弹簧为拉簧。本专利技术通过能在支架上实现三维运动的X轴运动机构、Y轴运动机构、Z轴运动机构配合抓取机构，实现对榔头的抓取、加热、冷却等处理及演示，解决了传统工艺中需要人工夹取进行加热、冷却等操作，本专利技术的有益效果包括：1、提高了工作效率和人员安全保障，并丰富了高校学生在钳工学习过程的知识面；2、实现钳工实习和热处理的对接，减少资源浪费，并将现有人工对“榔头”热处理演示的安全隐患降为零；3、将自动化、智能化的理念和形式引入工程训练教学，让“第一课堂”紧跟现代制造发展的方向，提高学生的学习积极性；4、整个演示过程可以进行自动调整，最快可在一分钟之内演示完成，因此可方便的融入现有教学；5、填补了高校没有合适的用于自动淬火演示设备的空白。附图说明图1是本专利技术提供的总体结构示意图；图2是本专利技术提供的支架结构示意图；图3是本专利技术提供的X轴运动机构第一轴测图；图4是本专利技术提供的X轴运动机构第二轴测图；图5是本专利技术提供的X轴运动机构局部剖视图；图6是本专利技术提供的X轴运动机构联轴器结构示意图；图7是本专利技术提供的Y轴运动机构第一轴测图；图8是本专利技术提供的Y轴运动机构局部剖视图；图9是本专利技术提供的Y轴运动机构第二轴测图；图10是本专利技术提供的Z轴运动机构第一轴测图；图11是本专利技术提供的Z轴运动机构第二轴测图；图12是本专利技术提供的Z轴运动机构局部剖视图；图13是本专利技术提供的抓取机构第一轴测图；图14是本专利技术提供的抓取机构第二轴测图；图15是本专利技术提供的料仓总体结构示意图；图中，各个标号分别代表：1：支架；1-1：主支架；1-2：辅助支架；2：X轴运动机构；2-1：减速电机一；2-2：支撑块一；2-3：联轴器一；2-4：锁紧螺钉一；2-5：导轨滑块一；2-6：导轨滑块二；2-7：齿轮一；2-8：齿条一；2-9：锁紧螺钉二；2-10：限位传感器一；2-11：限位传感器二；2-12：行程开关一；2-13：行程开关二；3：Y轴运动机构；3-1：减速电机二；3-2：直角支撑块；3-3：联轴器二；3-4：锁紧螺钉三；3-5：齿轮二；3-6：齿条二；3-7：导轨滑块三；3-8：导轨滑块四；3-9：支撑柱一；3-10：限位传感器三；3-11：限位传感器四；3-12：行程开关三；3-13：行程开关四；4：Z轴运动机构；4-1：支撑块二；4-2：支撑柱二；4-3：减速电机三；4-4：直角支撑块二；4-5：联轴器三；4-6：锁紧螺钉四；4-7：齿轮三；4-8：齿条三；4-9：导轨滑块五；4-10：限位传感器五；4-11：限位传感器六；4-12：行程开关五；4-13：行程开关六；5：抓取机构；5-1：直线电机；5-2：V型滑块；5-3：滑块一；5-4：滑块二；5-5：外壳；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于演示榔头全自动淬火的教学设备，包括支架（1）、加热器（7）和冷却槽（8），其特征在于：所述支架（1）上设置有X轴运动机构（2）、Y轴运动机构（3）、Z轴运动机构（4）、抓取机构（5）以及料仓（6）；所述支架（1）包括主支架（1‑1）和辅助支架（1‑2），主支架（1‑1）为龙门结构，辅助支架（1‑2）为“L”形结构，辅助支架（1‑2）穿设在主支架（1‑1）龙门结构下方；所述X轴运动机构（2）固定在主支架（1‑1）横梁上，Y轴运动机构（3）固定在X轴运动机构（2）上，Z轴运动机构（4）固定在Y轴运动机构（3）上。

【技术特征摘要】
1.一种用于演示榔头全自动淬火的教学设备，包括支架（1）、加热器（7）和冷却槽（8），其特征在于：所述支架（1）上设置有X轴运动机构（2）、Y轴运动机构（3）、Z轴运动机构（4）、抓取机构（5）以及料仓（6）；所述支架（1）包括主支架（1-1）和辅助支架（1-2），主支架（1-1）为龙门结构，辅助支架（1-2）为“L”形结构，辅助支架（1-2）穿设在主支架（1-1）龙门结构下方；所述X轴运动机构（2）固定在主支架（1-1）横梁上，Y轴运动机构（3）固定在X轴运动机构（2）上，Z轴运动机构（4）固定在Y轴运动机构（3）上。2.根据权利要求1所述的教学设备，其特征在于：所述X轴运动机构（2）包括减速电机一（2-1）、支撑块一（2-2）、联轴器一（2-3）、锁紧螺钉一（2-4）、导轨滑块一（2-5）、导轨滑块二（2-6）、齿轮一（2-7）、齿条一（2-8）、锁紧螺钉二（2-9）、限位传感器一（2-10）、限位传感器二（2-11）、行程开关一（2-12）和行程开关二（2-13）；减速电机一（2-1）安装于支撑块一（2-2）上部，减速电机一（2-1）的输出轴与联轴器一（2-3）一端连接、联轴器一（2-3）另一端与齿轮一（2-7）连接，齿条一（2-8）安装于主支架（1-1）上，齿轮一（2-7）与齿条一（2-8）相互啮合，支撑块一（2-2）和主支架（1-1）采用导轨滑块一（2-5）和导轨滑块二（2-6）进行过渡连接；联轴器一（2-3）采用一端半开口的结构；限位传感器一（2-10）和限位传感器二（2-11）安装于主支架（1-1）上，行程开关一（2-12）和行程开关二（2-13）固定在支撑块一（2-2）的侧面。3.根据权利要求1所述的教学设备，其特征在于：所述Y轴运动机构包括减速电机二（3-1）、直角支撑块（3-2）、联轴器二（3-3）、锁紧螺钉三（3-4）、齿轮二（3-5）、齿条二（3-6）、导轨滑块三（3-7）、导轨滑块四（3-8）、支撑柱一（3-9）、限位传感器三（3-10）、限位传感器四（3-11）、行程开关三（3-12）和行程开关四（3-13）；减速电机二（3-1）安装于直角支撑块一侧，减速电机二（3-1）的轴端与联轴器二（3-3）连接、联轴器二（3-3）与齿轮二（3-5）连接，齿条二（3-6）、导轨滑块三（3-7）和导轨滑块四（3-8）安装于支撑柱一...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢健，魏德强，刘建伟，李玉寒，黄海峰，梁松强，唐梅军，胡文俊，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西,45