CN107010388B - 用于多品种圆盘类零件精锻后三段式输送机构及操作方法 - Google Patents

Abstract

用于多品种圆盘类零件精锻后三段式输送机构及操作方法，包括：上料机器人、等温炉输送装置、中转输送装置、风冷输送装置、等温段自动落料装置、中转段自动落料装置、下料机器人、电气控制系统；上料机器人装在等温炉输送装置上料端，中转输送装置与等温炉输送装置依照输送方向垂直布置，等温段自动落料装置装在等温炉输送装置下料端与中转输送装置上料端之间，风冷输送装置与中转输送装置依照输送方向垂直布置，中转段自动落料装置装在中转输送装置下料端与风冷输送装置上料端之间,下料机器人装在风冷输送装置下料端，电气控制系统与上料机器人、等温炉输送装置、中转输送装置、风冷输送装置及下料机器人电性连接。结构紧凑，操作方法简明。

Description

用于多品种圆盘类零件精锻后三段式输送机构及操作方法

技术领域

本发明属于机械制造领域，涉及一种用于多品种圆盘类零件精锻后的三段式输送机构及操作方法。

背景技术

众所周知，等温正火设备是对零件进行等温正火处理，改善零件的机加工性能，确保零件使用性能的专用设备。在等温正火工艺实施过程中，自动输送机构将零件从等温正火设备上料端自动输送至冷却设备落料端。目前，等温正火设备的输送系统一般采用棒式、网带式或推杆式的形式，现将检索出的与本专利申请最为接近的文献资料举例如下：

1、“一种锻件后余温正火滚棒式运输装置” 实用新型专利—— 申请号：201420481125.6，该专利提供一种锻件后余温正火滚棒式运输装置，进料段、送料段、出料段之间通过连接固定装置可拆卸连接固定，达到锻件直线方向上灵活输送的功能。

2、2005年第7期《金属与热处理》杂志上发表的“推杆式燃气等温正火生产线的设计和应用”论文的工艺流程：上料-推料-加热-冷却-卸料-料盘返回。其中提及的推料机构为推杆式输送机构，是利用液压推料机推杆推送料盘，完成零件堆积输送和自动卸料的目的。

3、“网带式等温正火设备”实用新型专利——申请号：201110404771.3，该专利的最大特点是工件用网带传动代替推杆、料筐传动。零件在正火炉、急冷室的传送网带上均单层平铺摆放，可防止因工件堆积而受热、冷却不均匀的现象。

上述专利及论文所述的技术方案，分别解决了各自技术要求“直线式输送”、“自动堆积卸料”、“单层平铺摆放”等问题，但针对该精锻零件的等温正火设备的连续转向自动输送，分别存在以下问题：

1、余温正火滚棒式运输装置虽然采用了多段组合连接设备，可以根据不同的冷却需求增减送料段。但是各段之间是直线式连接,仅能满足零件直线式输送，难以实现零件的连续转向输送。同时，滚棒式输送的平稳性差，不适用于输送精锻零件。

2、推杆式燃气等温正火生产线的输送方式为零件成组以料盘（框）堆积形式输送，难以满足零件温度均匀性要求和单个零件的自动装卸要求；采用推送机构按一定的时间节拍进行输送，难以实现变节拍输送的要求。

3、网带式等温正火设备输送采用网带式输送，其输送方式只能实现直线式运行，难以满足零件连续转向输送、自动上下料顺序输送要求和难以避免零件从正火炉输送至急冷室时出现的卡蹩、堆积或磕碰现象。

由于本发明申请中的输送精锻零件的等温正火设备放置空间受车间空间的限制，采用现有公知技术的连续直线式自动输送机构，该线体较长，设备无法放置在有限的空间内；对于转向输送，现有公知技术一般采用机器人或桁架机械手按照生产节拍逐个抓取，将工件从一个工位转接至另一个工位上，特别是对于多品种、形状不规则、结构复杂的精锻零件，甚至还会增加视觉识别系统，必然会增加设备投资成本，且不经济实用，中间转接输送若不采用机器人或桁架机械手，则难以实现多品种精锻自动转接输送和依次自动输送至终点要求位置，以及难以避免精锻零件倾翻的现象。

发明内容

为了克服上述不足，本发明的目的在于提供一种用于多品种圆盘类零件精锻后三段式输送机构及操作方法，即通过上料机器人、等温炉输送装置、中转输送装置、风冷输送装置、自动落料装置、下料机器人、电气控制系统等的设计，不仅可以保证圆盘类精锻零件受热或冷却的均匀性，还可以保证精锻零件按设定生产节拍、设定位置、设定顺序输送，防止精锻零件出现卡蹩、堆积、磕碰或倾翻等现象，满足机器人抓取单个精锻零件自动落料需求，而且缩短线体长度、减少设备占地空间。

为了实现本发明所述的发明目的，本发明采用以下技术方案：

用于多品种圆盘类零件精锻后三段式输送机构，包括：上料机器人、等温炉输送装置、中转输送装置、风冷输送装置、等温段自动落料装置、中转段自动落料装置、下料机器人、电气控制系统；上料机器人设置在等温炉输送装置的上料端，中转输送装置与等温炉输送装置依照输送方向垂直布置，等温段自动落料装置设置在等温炉输送装置的下料端与中转输送装置的上料端之间，风冷输送装置与中转输送装置依照输送方向垂直布置，中转段自动落料装置设置在中转输送装置的下料端与风冷输送装置的上料端之间,下料机器人设置在风冷输送装置的下料端，电气控制系统与上料机器人、等温炉输送装置、中转输送装置、风冷输送装置及下料机器人电性连接。

所述的等温炉输送装置，包括机体、调节地脚组件、从动辊总成、重力张紧总成、托辊总成、传送网带、主动辊总成、链传动总成；所述至少两个调节地脚组件，分别设置在机体下端底部；所述从动辊总成，设置在等温炉输送装置的上料端中上部；所述重力张紧总成，设置在等温炉输送装置的上料端中下部；所述至少两个托辊总成，分别均匀设置在等温炉输送装置的中上部；传送网带设置在托辊总成上部；所述主动辊总成，设置在等温炉输送装置的下料端中上部；所述链传动总成，设置在等温炉输送装置的下料端外部。

所述的中转输送装置，包括机体、调节地脚组件、链传动总成、链板、工件行走限位组件、软料块、链条张紧总成；所述至少两个调节地脚组件，分别设置在机体下端底部；所述链传动总成，设置在中转输送装置的终端；所述链板设置在链传动总成上部；所述链条张紧总成设置在中转输送装置的上料端外部；所述工件行走限位组件内侧设置有软料块，工件行走限位组件设置在中转输送装置的链板上部，并对称分布在机体两侧。

所述的风冷输送装置，包括机体、调节地脚组件、链传动总成、链板、工件行走限位组件、链条张紧总成、冷却风机、下料盘；所述若干个调节地脚组件，分别设置在机体下端底部；所述链传动总成，设置在风冷输送装置的终端；所述链板设置在链传动总成上部；所述链条张紧总成设置在风冷输送装置的上料端外部；所述工件行走限位组件，设置在风冷输送装置的链板上部，并对称分布在机体两侧，传动链与其通过紧固件紧固连接；所述的冷却风机，设置在风冷输送装置的上方；所述的下料盘，设置在风冷输送装置的下料端。

用于多品种圆盘类零件精锻后的三段式输送机构的操作方法，步骤如下：

【1】根据生产节拍要求，上料机器人从锻压工位抓取精锻零件，按一定的排放顺序放至等温炉输送装置的传送网带上；

【2】传送网带输送精锻零件至等温炉输送装置的下料端，精锻零件经等温段自动落料装置落料角度可调，且依次顺序转接落料至中转输送装置的链板，中转输送装置的工件行走限位组件，对输送中的精锻零件逐步横向导向限位；

【3】中转输送装置的链板输送精锻零件至中转输送装置的下料端，精锻零件经中转段自动落料装置落料角度可调，且依次顺序转接落料至风冷输送装置的链板，风冷输送装置的工件行走限位组件，对输送中的精锻零件逐步横向导向限位；

【4】在风冷输送装置上设置不少于1个冷却风机，精锻零件经冷却风机，其温度降至100℃以下，风冷输送装置的链板输送至下料盘,由下料机器人抓取冷却后的精锻零件进行后续工序。

由于采用以上所述技术方案，本发明可达到以下有益效果：

1、在紧凑的设备放置空间内，通过设计这种三段式连续输送机构，精锻零件由等温炉输送装置输送、经等温段自动落料装置转接落料至中转输送装置，实现精锻零件输送方向90°转向输送、然后经中转段自动落料装置转接落料至风冷输送装置，实现精锻零件输送方向180°转向输送，进而有效地缩短线体长度，减少设备占地空间。

2、通过不同输送方式、变节拍输送设计，在满足工艺需求的前提下，等温炉输送装置采用网带式输送，网带受热不变形的特点保证了在650℃的情况下，精锻零件输送平稳，且受热均匀；中转输送装置、风冷输送装置采用链板输送，链板表面比较平稳，精锻零件落料至链板上不会出现卡蹩、堆积或磕碰等输送不畅的现象。

3、自动落料装置针对不同圆盘类零件的落料角度可调，从而实现多品种圆盘类精锻零件无倾翻、无卡蹩的落料转接和转向输送；在落料转接中不需要人工、机器人或桁架机械手，既提高了自动化程度，又结构简单、经济实用。

4、不仅方案可行，运行平稳，安全可靠，而且构思新颖，结构简易，方法简单，且调整方便，具有良好的使用价值。

附图说明

图1为本发明用于多品种圆盘类零件精锻后的三段式输送机构的结构示意图；

图2为图1的A-A视图；

图3为图2的B-B视图；

图4为图3的C-C视图；

图中：1、上料机器人；2、等温炉输送装置；3、中转输送装置；4、风冷输送装置；5、等温段自动落料装置；6、中转段自动落料装置；7、下料机器人；8、电气控制系统；9、机体；10、调节地脚组件；11、从动辊总成；12、重力张紧总成；13、托辊总成；14、传送网带；15、主动辊总成；16、链传动总成；17、链板；18、工件行走限位组件；19、软料块；20、链条张紧总成；21、冷却风机；22、下料盘； X、等温炉输送方向；X’、风冷输送方向；Y、中转输送方向。

具体实施方式

通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，本发明的技术要点并不局限于下面的实施例，公开的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进。

由图1至图4知，用于多品种圆盘类零件精锻后的三段式输送机构包括：上料机器人1、等温炉输送装置2、中转输送装置3、风冷输送装置4、等温段自动落料装置5、中转段自动落料装置6、下料机器人7、电气控制系统8。

图中，X为等温炉输送方向；X’为风冷输送方向；Y为中转输送方向。

上料机器人1位于等温炉输送装置2的上料端，中转输送装置3与等温炉输送装置2输送方向垂直布置，风冷输送装置4与中转输送装置3输送方向垂直布置，等温段自动落料装置5设置在等温炉输送装置2下料端与中转输送装置3上料端之间，中转段自动落料装置6设置在中转输送装置3下料端与风冷输送装置4上料端之间，下料机器人7位于风冷输送装置4的下料端，电气控制系统8与上料机器人1、等温炉输送装置2、中转输送装置3、风冷输送装置4及下料机器人7电性连接。由上料机器人1将精锻零件从锻压工位转接上料至等温炉输送装置2上料端，等温段自动落料装置5将精锻零件从等温炉输送装置2下料端自动落料至中转输送装置3，实现精锻零件由等温炉输送装置2至中转输送装置3两者间的输送方向90°转向输送，中转段自动落料装置6将精锻零件从中转输送装置3下料端自动落料至风冷输送装置4，实现精锻零件由中转输送装置3至风冷输送装置4两者间的输送方向90°转向输送，进而精锻零件实现从等温炉输送装置2至风冷输送装置4的输送方向180°转向输送，风冷输送装置4的下料盘22与后续工位之间的精锻零件转接输送，由下料机器人7完成，各输送机构的输送速度及机器人动作节拍均由电气控制系统8进行可调控制。

由图2可知，所述的等温炉输送装置2，包括机体9、调节地脚组件10、从动辊总成11、重力张紧总成12、托辊总成13、传送网带14、主动辊总成15、链传动总成16；所述若干个调节地脚组件10，分别配置在机体9下端底部；所述从动辊总成11，配置在等温炉输送装置2的上料端中上部；所述重力张紧总成12，配置在等温炉输送装置2的上料端中下部，目的是通过对传送网带14的张紧进行调整，使传送网带14平稳地输送精锻零件；所述若干个托辊总成13，分别均匀配置在等温炉输送装置2的中上部，用于支撑传送网带14；所述主动辊总成15，配置在等温炉输送装置2的下料端；所述链传动总成16，配置在等温炉输送装置2的下料端外部。

由图2结合图3可知，所述的中转输送装置3，包括机体9、调节地脚组件10、链传动总成16、链板17、工件行走限位组件18、软料块19、链条张紧总成20；所述若干个调节地脚组件10，分别配置在中转输送装置3的机体9下端底部；所述的链传动总成16，配置在中转输送装置3的终端，用于驱动链板17，采用链板17进行输送的目的，是为了保证精锻零件从等温段自动落料装置6顺利落料至链板17上，避免在过渡转接时输送面不平整，导致转接输送不畅的现象；所述工件行走限位组件18，配置在中转输送装置3的链板17上部，并对称分布在机体9两侧，采用工件行走限位组件18横向位置可调，可以满足多品种精锻零件限位导向的要求；所述软料块19，布置在受料方向上的工件行走限位组件18内侧，采用软料块19的目的，是为了防止精锻零件从等温炉输送装置2落料至中转输送装置3的精锻零件与设备发生刚性碰撞，而导致精锻零件变形。

由图3结合图4可知，所述的风冷输送装置4，包括机体9、调节地脚组件10、链传动总成16、链板17、工件行走限位组件18、软料块19、链条张紧总成20、冷却风机21、下料盘22；所述若干个调节地脚组件10，分别配置在风冷输送装置4的机体9下端底部；所述链传动总成16，配置在风冷输送装置4的终端，用于驱动链板17，采用链板17进行输送的目的，是为了保证精锻零件从中转段自动落料装置6顺利落料至链板17上，避免在过渡转接时输送面不平整，导致转接输送不畅的现象；所述工件行走限位组件18，配置在风冷输送装置4的链板17上部，并对称分布在机体9两侧；所述的冷却风机21，配置在风冷输送装置的上方；所述的下料盘22，配置在风冷输送装置4的下料端；所述软料块19，布置在受料方向上的工件行走限位组件18内侧，采用软料块19的目的，是为了防止精锻零件从中转输送装置3落料至风冷输送装置4的精锻零件与设备发生刚性碰撞，而导致精锻零件变形。

所述的等温段自动落料装置5，通过调整其落料角度，避免精锻零件在落料过程中出现倾翻、卡蹩、堆积的现象，满足不同温度的多品种圆盘类精锻零件的下料要求，实现精锻零件依次从等温炉输送装置2顺畅地落料至中转输送装置。

所述的中转段自动落料装置6，通过调整其落料角度，避免精锻零件在落料过程中出现倾翻、卡蹩、堆积的现象，满足不同温度的多品种圆盘类精锻零件的下料要求，实现精锻零件依次从中转输送装置3顺畅地落料至风冷输送装置4。

由图1知，用于多品种圆盘类零件精锻后的三段式输送机构的操作方法，步骤如下：

1)根据生产节拍要求，上料机器人1从锻压工位抓取精锻零件，按一定的排放顺序放至等温炉输送装置2的传送网带14；

2）传送网带14输送精锻零件至等温炉输送装置2的下料端，精锻零件经等温段自动落料装置5依次顺序转接落料至中转输送装置3的链板17，第一次转接落料实现了精锻零件输送方向90°的转向输送；

3）链板17输送精锻零件至中转输送装置3的下料端，精锻零件经中转段自动落料装置6依次顺序转接落料至风冷输送装置4的链板17，第二次转接落料再次实现了精锻零件输送方向90°的转向输送，进而完成精锻零件从等温炉输送装置至风冷输送装置的输送方向180°转向输送；

4）在风冷输送装置4设置不少于两个冷却风机21，精锻零件经风机冷却21，其温度降至100℃以下，风冷输送装置4的链板17输送至下料盘22,由下料机器人7抓取冷却后的精锻零件进行后续工序。

在2）、3）工作过程中，等温段自动落料装置5及中转段自动落料装置6的落料角度均可调，从而保证多品种圆盘类精锻零件无倾翻、无阻碍、平稳地转接落料；在3）、4）工作过程中，中转输送装置3的工件行走限位组件18，对输送中的精锻零件逐步横向导向限位，纠正精锻零件在输送过程中的位置偏移；在1)、2）、3）、4）工作过程中，上料机器人1、等温炉输送装置2的传送网带14、中转输送装置3以及风冷输送装置4的链板17、下料机器人7的各工序动作和输送速度匹配均由电气控制系统8进行调节控制，进而实现精锻零件自动输送的目的。

本发明未详述部分为现有技术。

Claims (2)

1.用于多品种圆盘类零件精锻后三段式输送机构，包括：上料机器人（1）、等温炉输送装置（2）、中转输送装置（3）、风冷输送装置（4）、等温段自动落料装置（5）、中转段自动落料装置（6）、下料机器人（7）、电气控制系统（8）；其特征在于：上料机器人（1）设置在等温炉输送装置（2）的上料端，中转输送装置（3）与等温炉输送装置（2）依照输送方向垂直布置，等温段自动落料装置（5）设置在等温炉输送装置（2）的下料端与中转输送装置（3）的上料端之间，风冷输送装置（4）与中转输送装置（3）依照输送方向垂直布置，中转段自动落料装置（6）设置在中转输送装置（3）的下料端与风冷输送装置（4）的上料端之间,下料机器人（7）设置在风冷输送装置（4）的下料端，电气控制系统（8）与上料机器人（1）、等温炉输送装置（2）、中转输送装置（3）、风冷输送装置（4）及下料机器人（7）电性连接；等温炉输送装置（2），包括机体（9）、调节地脚组件（10）、从动辊总成（11）、重力张紧总成（12）、托辊总成（13）、传送网带（14）、主动辊总成（15）、链传动总成（16）；所述至少两个调节地脚组件（10），分别设置在机体（9）下端底部；所述从动辊总成（11），设置在等温炉输送装置（2）的上料端中上部；所述重力张紧总成（12），设置在等温炉输送装置（2）的上料端中下部；所述至少两个托辊总成（13），分别均匀设置在等温炉输送装置（2）的中上部；传送网带（14）设置在托辊总成（13）上部；所述主动辊总成（15），设置在等温炉输送装置（2）的下料端中上部；所述链传动总成（16），设置在等温炉输送装置（2）的下料端外部；中转输送装置（3），包括机体（9）、调节地脚组件（10）、链传动总成（16）、链板（17）、工件行走限位组件（18）、软料块（19）、链条张紧总成（20）；所述至少两个调节地脚组件（10），分别设置在机体（9）下端底部；所述链传动总成（16），设置在中转输送装置（3）的终端；所述链板（17）设置在链传动总成（16）上部；所述链条张紧总成（20）设置在中转输送装置（3）的上料端外部；所述工件行走限位组件（18）内侧设置有软料块（19），工件行走限位组件（18）设置在中转输送装置（3）的链板（17）上部，并对称分布在机体（9）两侧；风冷输送装置（4），包括机体（9）、调节地脚组件（10）、链传动总成（16）、链板（17）、工件行走限位组件（18）、链条张紧总成（20）、冷却风机（21）、下料盘（22）；调节地脚组件（10），分别设置在机体（9）下端底部；所述链传动总成（16），设置在风冷输送装置（4）的终端；所述链板（17）设置在链传动总成（16）上部；所述链条张紧总成（20）设置在风冷输送装置（4）的上料端外部；所述工件行走限位组件（18），设置在风冷输送装置（4）的链板（17）上部，并对称分布在机体（9）两侧，传动链与其通过紧固件紧固连接；所述的冷却风机（21），设置在风冷输送装置（4）的上方；所述的下料盘（22），设置在风冷输送装置（4）的下料端。

2.根据权利要求1所述的用于多品种圆盘类零件精锻后三段式输送机构，其特征在于：具体操作方法步骤如下：

【1】根据生产节拍要求，上料机器人（1）从锻压工位抓取精锻零件，按一定的排放顺序放至等温炉输送装置（2）的传送网带（14）上；

【2】传送网带（14）输送精锻零件至等温炉输送装置（2）的下料端，精锻零件经等温段自动落料装置（5）落料角度可调，且依次顺序转接落料至中转输送装置（3）的链板（17），中转输送装置（3）的工件行走限位组件（18），对输送中的精锻零件逐步横向导向限位；

【3】中转输送装置（3）的链板17输送精锻零件至中转输送装置（3）的下料端，精锻零件经中转段自动落料装置（6）落料角度可调，且依次顺序转接落料至风冷输送装置（4）的链板（17），风冷输送装置（4）的工件行走限位组件（17），对输送中的精锻零件逐步横向导向限位；

【4】在风冷输送装置（4）上设置不少于1个冷却风机（21），精锻零件经冷却风机（21），其温度降至100℃以下，风冷输送装置（4）的链板（17）输送至下料盘（22）,由下料机器人（7）抓取冷却后的精锻零件进行后续工序。

Images