程控式工件退火系统的制作方法

1.本发明涉及工件退火设备技术领域，尤其涉及程控式工件退火系统。


背景技术：

2.退火是一种金属热处理工艺，指的是将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却。目的是降低硬度，改善切削加工性；降低残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向；细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。其中，退火的一个最主要工艺参数是最高加热温度(退火温度)。同时，工件达到最高加热温度保温后的冷却降温速度，也关系着工件的退火处理质量。
3.基于上述内容可知，对于工件的实时退火温度和冷却速度监测，并及时的调整关乎着工件的退火处理效果。同时，现有退火处理设备，在实时工艺参数出现异常时，不能及时将异常处理的工件及正常处理的工件进行分离，导致处理残次品掺杂。


技术实现要素：

4.本发明针对现有技术的不足，提供程控式工件退火系统。
5.本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
6.程控式工件退火系统，包括：退火炉、采集模块、通信模块以及控制模块；
7.所述退火炉用于对工件进行退火处理；
8.所述采集模块设置于退火炉内，用于采集工件的温度信号，并将温度信号处理成温度值发送至通信模块；所述采集模块包括：
9.温度采集单元，用于采集工件的温度信号；
10.温度处理单元，与所述温度采集单元电连接，用于将所述温度信号转换成第一电压信号，并将所述第一电压信号进行放大处理，还将放大处理后的第一电压信号转换成温度值；
11.所述通信模块和采集模块及控制模块连接，用于将采集模块采集的温度值发送至控制模块；
12.所述控制模块用于将接收的温度值生成温度曲线，并与预设温度曲线进行对比，在生成的温度曲线相对预设的温度曲线偏离允许的误差范围之外时，向退火炉发出控制信息，调节退火炉的工艺参数。
13.其中，生成的温度曲线相比预设的温度曲线的偏离包括：
14.工件的最高加热温度，即退火温度，在退火温度未达到预设值时或者退火温度超出允许的最高温度时，控制模块向退火炉发送控制信息；
15.工件达到退火温度后的冷却速度，在冷却速度高于或者低于预设值时，向退火炉发送控制信息。
16.作为上述技术方案的改进，程控式工件退火系统还包括报警模块，所述报警模块和控制模块连接，在生成的温度曲线相对预设的温度曲线偏离允许的误差范围之外时，控
制模块向报警模块发送控制信息，报警模块发出报警提醒。
17.作为上述技术方案的改进，程控式工件退火系统还包括用户终端，所述用户终端和控制模块连接，所述控制模块将生成温度曲线与预设温度曲线的对比信息发送至用户终端上。
18.其中，所述退火炉包括进料通道、第一出料通道、第二出料通道、上下料小车以及传送装置；所述进料通道、第一出料通道以及第二出料通道从上至下依次设置；所述进料通道、第一出料通道以及第二出料通道内都设置有工件输送件；所述进料通道内设置有加热设备；所述第一出料通道内设置有冷却设备；所述上下料小车位于进料通道的进料侧；所述传送装置位于进料通道的出料侧；所述传送装置包括接料台、升降气缸、第一顶推气缸以及第二顶推气缸；所述接料台和升降气缸连接，由升降气缸驱动升降；所述第一顶推气缸位于第一出料通道靠近接料台的一侧；所述第二顶推气缸位于第二出料通道靠近接料台的一侧；所述控制模块和加热设备、冷却设备、升降气缸、第一顶推气缸以及第二顶推气缸连接。
19.其中，在退火温度未达到预设值时或者退火温度超出允许的最高温度时，控制模块向加热设备发送控制信息，调节加热设备的加热温度；同时，工件从进料通道送出时，控制模块控制升降气缸，使接料台在接收进料通道送出的工件后降落至第二出料通道处，控制模块继续控制第二顶推气缸工作，将接料台上的工件推至第二出料通道内；在退火温度处于预设值内时，工件从进料通道送出时，控制模块控制升降气缸，使接料台在接收进料通道送出的工件后降落至第一出料通道处，控制模块继续控制第一顶推气缸工作，将接料台上的工件推至第一出料通道内；
20.在工件的冷却速度高于或者低于预设值时，控制模块向冷却设备发送控制信息，调节冷却设备工作参数。
21.作为上述技术方案的改进，所述上下料小车采用agv小车；所述agv小车上设置有抓取工件的机械手。
22.作为上述技术方案的改进，所述温度采集单元包括热电偶；所述热电偶布设于进料通道和第一出料通道内。
23.本发明的优点在于：本发明的程控式工件退火系统，采集模块采集退火处理过程中工件的温度信号，并将温度信号处理成温度值，从而实现对退火过程中工件温度的实时、自动监测，通过检测结果与预设数值对比，控制模块在检测结果偏离允许的误差范围之外时，向退火炉发出控制信息，调节退火炉的工艺参数，保证工件退火处理效果。
附图说明
24.图1为本发明退火炉的结构示意图。
具体实施方式
25.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
26.实施例，程控式工件退火系统，包括：退火炉、采集模块、通信模块以及控制模块；
27.所述退火炉用于对工件进行退火处理；
28.所述采集模块设置于退火炉内，用于采集工件的温度信号，并将温度信号处理成温度值发送至通信模块；所述采集模块包括：
29.温度采集单元，用于采集工件的温度信号；
30.温度处理单元，与所述温度采集单元电连接，用于将所述温度信号转换成第一电压信号，并将所述第一电压信号进行放大处理，还将放大处理后的第一电压信号转换成温度值；
31.所述通信模块和采集模块及控制模块连接，用于将采集模块采集的温度值发送至控制模块；
32.所述控制模块用于将接收的温度值生成温度曲线，并与预设温度曲线进行对比，在生成的温度曲线相对预设的温度曲线偏离允许的误差范围之外时，向退火炉发出控制信息，调节退火炉的工艺参数。
33.其中，生成的温度曲线相比预设的温度曲线的偏离包括：
34.工件的最高加热温度，即退火温度，在退火温度未达到预设值时或者退火温度超出允许的最高温度时，控制模块向退火炉发送控制信息；
35.工件达到退火温度后的冷却速度，在冷却速度高于或者低于预设值时，向退火炉发送控制信息。
36.通过对工件的最高加热温度(退火温度)和冷却速度的监控调整，调控工件退火处理过程中最重要的两个工艺参数，保证工件退火处理质量。
37.本发明的程控式工件退火系统，采集模块采集退火处理过程中工件的温度信号，并将温度信号处理成温度值，从而实现对退火过程中工件温度的实时、自动监测，通过检测结果与预设数值对比，控制模块在检测结果偏离允许的误差范围之外时，向退火炉发出控制信息，调节退火炉的工艺参数，保证工件退火处理效果。
38.在其中一个实施例中，程控式工件退火系统还包括报警模块，所述报警模块和控制模块连接，在生成的温度曲线相对预设的温度曲线偏离允许的误差范围之外时，控制模块向报警模块发送控制信息，报警模块发出报警提醒。
39.报警模块的设置，用于在生成的温度曲线相对预设的温度曲线偏离允许的误差范围之外时发出报警信息，提示操作人员及时前往检查异常原因，报警模块设置于操作人员附近，也可设置于用户终端上。
40.在其中一个实施例中，程控式工件退火系统还包括用户终端，所述用户终端和控制模块连接，所述控制模块将生成温度曲线与预设温度曲线的对比信息发送至用户终端上。
41.用户终端可以采用计算机或者手机，控制模块将生成温度曲线与预设温度曲线的对比信息发送至计算机或者手机上，便于操作人员实时观察，同时，报警模块可设置于计算机或者手机上，报警模块可采用报警铃或者报警闪屏等。
42.其中，所述退火炉包括进料通道11、第一出料通道12、第二出料通道13、上下料小车14以及传送装置15；所述进料通道11、第一出料通道12以及第二出料通道13从上至下依次设置；所述进料通道11、第一出料通道12以及第二出料通道13内都设置有工件输送件1023，工件输送件1023可采用输送辊；所述进料通道11内设置有加热设备16；所述第一出料
通道12内设置有冷却设备17；所述上下料小车14位于进料通道11的进料侧；所述传送装置15位于进料通道11的出料侧；所述传送装置15包括接料台151、升降气缸152、第一顶推气缸153以及第二顶推气缸154；所述接料台151和升降气缸152连接，由升降气缸152驱动升降；所述第一顶推气缸153位于第一出料通道12靠近接料台151的一侧；所述第二顶推气缸154位于第二出料通道13靠近接料台151的一侧；所述控制模块和加热设备16、冷却设备17、升降气缸152、第一顶推气缸153以及第二顶推气缸154连接。
43.工件退火处理过程为，上下料小车14将工件放置在进料通道11的进料端，进料通道11内的工件输送件1023工作，将工件输送至加热设备16处加热至退火温度；
44.对于达到退火温度的工件，进料通道11内的工件输送件1023继续工作，将该工件输送至进料通道11内部一侧位置进行保温，保温完成后，进料通道11内的工件输送件1023工作，同时，接料台151上升至进料通道11处，进料通道11内的工件输送件1023将该工件输送至接料台151上，升降气缸152带动接料台151下降至第一出料通道12处，第一顶推气缸153工作将该工件顶至第一出料通道12内，该工件在第一出料通道12内通过冷却设备进行降温冷却(此处降温冷却可为自然冷却或者设备冷却，根据工件需求设定)。
45.对于未达到退火温度的工件，进料通道11内的工件输送件1023继续工作，同时接料台151上升至进料通道11处，进料通道11内的工件输送件1023将该工件输送至接料台151上，升降气缸152带动接料台151下降至第二出料通道13处，第二顶推气缸154将该工件顶推至第二出料通道13内，作为残次品排出进行后续处理。
46.退火炉设置两个出料通道，配合控制模块将未达到退火温度的工件及时分离，避免残次品掺杂。
47.其中，在退火温度未达到预设值时或者退火温度超出允许的最高温度时，控制模块向加热设备16发送控制信息，调节加热设备16的加热温度；同时，工件从进料通道送出时，控制模块控制升降气缸152，使接料台151在接收进料通道送出的工件后降落至第二出料通道13处，控制模块继续控制第二顶推气缸154工作，将接料台151上的工件推至第二出料通道13内；在退火温度处于预设值内时，工件从进料通道送出时，控制模块控制升降气缸152，使接料台151在接收进料通道送出的工件后降落至第一出料通道12处，控制模块继续控制第一顶推气缸153工作，将接料台151上的工件推至第一出料通道12内；
48.在工件的冷却速度高于或者低于预设值时，控制模块向冷却设备17发送控制信息，调节冷却设备17工作参数。
49.上述退火炉设置两个出料通道，即第一出料通道12和第二出料通道13，达到退火温度要求的工件通过传送装置15送至第一出料通道12内，通过冷却设备17冷却后排出；未达到退火温度要求的工件通过传送装置15送至第二出料通道12内，排出后作为不良品进行后续处理。
50.在其中一个实施例中，所述上下料小车14采用agv小车；所述agv小车上设置有抓取工件的机械手141。
51.由于退火处理是一个漫长的过程，操作人员往往不能及时上下料(退火处理时间长，此时操作人员可能在进行其他事情)，上下料小车14采用agv小车，自动化程度高，配合抓取工件的机械手141，可实现工件的自动上下料，避免由于退火处理时间长导致的人工上下料不及时的问题，提高退火处理效率。
52.在其中一个实施例中，所述温度采集单元包括热电偶；所述热电偶布设于进料通道(11)和第一出料通道(12)内。
53.在其中一个实施例中，所述控制模块采用mcu处理器。
54.需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
55.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。