CN110076579B - 一种全自动连续环形锻件生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动连续环形锻件生产线，该全自动连续生产线的主机设备从左到右依次为棒料切割机、辅助上料机、加热炉、三工位压力机、碾环机、胀形机等。该生产线通过使用三工位压力机来替代传统的人工锻锤模式，大大提高了工作效率，降低了工厂噪音，改善了工作环境；该生产线采用了辅助上料机和工业机器人机器人，通过辅助上料机实现自动上料，通过工业机器人实现工件在各工位之间的转移和下料，不仅提高了生产效率，降低了生产能耗，还很大程度的降低了工人的劳动强度和降低了安全隐患。

Description

一种全自动连续环形锻件生产线

技术领域

本发明涉及一种针对环形锻件生产的全自动连续生产线，属于锻压自动化领域。

背景技术

环形锻件被广泛的应用于装备制造业的各个领域，如核电设备、石油化工设备、风电设备和水电设备等。随着经济的快速发展，环形锻件的应用领域在逐渐扩大，企业对环形锻件的需求量在加大，对产品的质量要求也在逐年提高，但是现有的环形锻件生产技术和装备还比较落后。

目前国内的环形锻件生产过程的自动化水平还比较低，大部分企业还是采用传统的人工锻锤锻压的方式，主要的工艺流程为：原材料→人工吊料→棒料切割机切料→人工装炉→加热→人工出炉→锻锤锻压→人工回炉→加热→人工吊料→碾环机碾环→人工吊料→胀形机胀形→人工下料。该生产的工艺流程存在如下的缺点：1）通过人工操作锻锤的锻压方式，工人多凭经验加工，工件的加工质量一致性低；2）采用人工转移工件的方式，生产一件成品要使用更长的时间，生产效率低；3）人工转移工件时间长，从而工件降温快，回炉加热次数增加，造成资源浪费，增加成本；4）自动化程度低，需要安排更多的工人现场作业，使得现场的不安全因素增加；5）现场环境恶劣，工人劳动强度大。

针对上述存在的问题，我们通过在环形锻件生产线中引入三工位压力机、辅助上料机和多个工业机器人的方式，提出一种全自动连续环形锻件生产线。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种全自动连续环形锻件生产线，来提高加工质量一致性、提高生产效率、降低工人劳动强度，确保作业人员安全。

该全自动连续生产线从左到右依次设有棒料切割机、辅助上料机、中频加热炉、三工位压力机、冲头区、碾环机、胀形机和冷却区。在所述中频加热炉和三工位压力机之间设有第一机械手；在所述三工位压力机正面设有第二机械手；在所述三工位压力机与冲头区之间设有第三机械手；在所述碾环机正面设有第四机械手；在所述胀形机正面设有第五机械手；

所述第一机械手与三工位压力机之间设有温度检测单元，用于测量锻件的始锻温度；所述第一机械手周围设有甩料筐，用于存放始锻温度检测不合格的工件；所述第二机械手和第四机械手之间设有第一物流单元；所述第四机械手和第五机械手之间设有第二物流单元；所述第五机械手和冷却区之间设有第三物流单元。

所述辅助上料机由翻转机构、上料机构和进料机构组成，所述翻转机构用于将所述棒料切割机的料倾倒进上料机构；所述上料机构用于将料提升送入所述进料机构；所述进料机构采用匀速链辊方式，用于将坯料送入所述中频加热炉中；所述棒料切割机能够自动进行棒料上料、前移、按设定长度切割和出料。

所述中频加热炉配有送料辅助机构，用于坯料进出加热炉；所述中频加热炉可以将工频交流电转变为中频。

所述冲头区的冲头摆放架分为上下两层，上层用于摆放预冲冲头，下层用于摆放剪切冲头。

所述三工位压力机顺序设有三个不同工位，分别为用于下压墩粗的第一工位、用于冲孔的第二工位和用于冲孔连皮的第三工位；

所述第一物流单元、第二物流单元和第三物流单元均采用电机控制的方式，均带有压力传感器，能够实现灵活启停和变速控制。

由上所述，本发明的全自动连续环形锻件生产线，通过引入上料机、多工位压力机和机械手，改变了传统的锻压方式，实现了全流程自动化生产，不仅提高了加工质量一致性和生产效率，还降低了工人的劳动强度，减少了现场实操人员数量，降低了安全隐患。

附图说明

图1为本发明全自动连续环形锻件生产线结构示意图。

图2为辅助上料机组成图。

图3为三工位压力机示意图。

具体实施方式

如图1-图3所示，图1为本发明提出的一种全自动连续环形锻件生产线结构示意图，该全自动连续生产线从左到右依次设有棒料切割机1、辅助上料机2、中频加热炉3、三工位压力机7、冲头区9、碾环机11、胀形机16和冷却区18。在所述中频加热炉3和三工位压力机7之间设有第一机械手4；在所述三工位压力机7正面设有第二机械手8；在所述三工位压力机7与冲头区9之间设有第三机械手10；在所述碾环机11正面设有第四机械手13；在所述胀形机16正面有第五机械手15；所述第一机械手4与三工位压力机7之间设有温度检测单元6，用于测量锻件的始锻温度；所述第一机械手4周围设有甩料筐5，用于存放将始锻温度检测不合格的工件；所述第二机械手8和第四机械手13之间设有第一物流单元12；所述第四机械手13和第五机械手15之间设有第二物流单元14；所述第五机械手15和冷却区18之间设有第三物流单元17；所述中频加热炉3配有送料辅助机构，用于棒料进出加热炉；所述中频加热炉3可以将工频交流电转变为中频；所述第一物流单元12、第二物流单元14和第三物流单元17均采用电机控制的方式，均带有压力传感器，能够实现灵活启停和变速控制；所述冲头区9的冲头摆放架分为两层，上层用于摆放预冲冲头，下层用于摆放剪切冲头。

图2为辅助上料机2组成图，所述辅助上料机由翻转机构21、上料机构22和进料机构23组成，所述翻转机构21用于将所述棒料切割机1的料倾倒进上料机；所述上料机构22用于将料提升送入所述进料机构23；所述进料机构23采用匀速链辊方式，用于将坯料送入所述中频加热炉3中；所述棒料切割机1能够自动进行坯料上料、前移、按设定长度切割和出料。

图3为所述三工位压力机7顺序设有三个不同工位，分别为用于下压墩粗的第一工位71、用于冲孔的第二工位72和用于冲孔连皮的第三工位73；

利用本发明的全自动连续环形锻件生产线进行环形锻件加工的具体过程如下：

原材料为2000mm的长棒料，通过所述棒料切割机1切割成为每段100mm的坯料，坯料落入棒料切割机1的出料筐；所述辅助上料机2的翻转机构21将出料筐的料倒至上料机构22的料框，上料机构22将料提升送入进料机构23的进料链条；进料机构23采用匀速链辊的方式将料送入所述中频加热炉3中，中频加热炉3通过恒定功率控制将棒料加热到1250度。所述第一机械手4将加热完成的坯料夹持移至温度检测单元6进行始锻温度检测，将温度检测合格的坯料放置在所述三工位压力机7的第一工位71，将温度检测不合格的坯料放入甩料筐5。三工位压力7机进行墩粗工艺，墩粗完成之后，所述第二机械手8将坯料夹持移至三工位压力机7的第二工位72，同时第三机械手10从冲头区9夹取预冲冲头放置在坯料上，三工位压力机7进行冲孔工艺。冲孔完成之后所述第二机械手8将坯料翻转移至三工位压力机7的第三工位73，同时第三机械手10从冲头区9夹取剪切冲头放置在坯料上，三工位压力机7进行冲孔连皮工艺。冲孔连皮完成之后所述第二机械手8将坯料夹取放置在第一物流单元12，第一物流单元12将坯料运输至碾环机11，所述第四机械手13从第一物流单元12夹取坯料放置在碾环机11工位进行碾环工艺。碾环完成扩孔之后第四机械手13将坯料夹取移至第二物流单元14，第二物流单元14将坯料运至胀形机16，第五机械手15从第二物流单元14夹取坯料放置在胀形机16工位进行胀形工艺。胀形完成之后第五机械手15将坯料夹取放置到第三物流单元17，第三物流单元17将坯料运输到冷却区18进行冷却和质检。

本发明提出的全自动连续环形锻件生产线实现了加工过程的自动上料、加热、锻压、碾环扩孔和胀形等工艺，工序之间通过机械手完成工件的转运，实现了自动化。全线均为自动上下料和转移料，大大提高了生产效率，缩短了转移时间，减少了温度损失，节约了能源；整个加工过程基本无人操作，降低了工人的劳动强度和减少了人工成本；本生产线通过三工位压力机代替人工锻锤的锻压方式大大提高了加工质量一致性。

Claims (2)

1.一种全自动连续环形锻件生产线，其特征在于：该全自动连续环形锻件生产线从左到右依次设有棒料切割机（1）、辅助上料机（2）、中频加热炉（3）、三工位压力机（7）、冲头区（9）、碾环机（11）、胀形机（16）和冷却区（18）；在所述中频加热炉（3）和三工位压力机（7）之间设有第一机械手（4）；在所述三工位压力机（7）正面设有第二机械手（8）；在所述三工位压力机（7）与冲头区（9）之间设有第三机械手（10）；在所述碾环机（11）正面设有第四机械手（13）；在所述胀形机（16）正面设有第五机械手（15）；

所述第一机械手（4）与三工位压力机（7）之间设有温度检测单元（6），用于测量锻件的始锻温度；所述第一机械手（4）周围设有甩料筐（5），用于存放始锻温度检测不合格的工件；所述第二机械手（8）和第四机械手（13）之间设有第一物流单元（12）；所述第四机械手（13）和第五机械手（15）之间设有第二物流单元（14）；所述第五机械手（15）和冷却区（18）之间设有第三物流单元（17）；

所述辅助上料机（2）由翻转机构（21）、上料机构（22）和进料机构（23）组成，所述翻转机构（21）用于将所述棒料切割机（1）的料倾倒进上料机构（22）；所述上料机构（22）用于将料提升送入所述进料机构（23）；所述进料机构（23）采用匀速链辊方式，用于将坯料送入所述中频加热炉（3）中；所述棒料切割机（1）能够自动进行棒料上料、前移、按设定长度切割和出料；

所述中频加热炉（3）配有送料辅助机构，用于坯料进出加热炉；所述中频加热炉将工频交流电转变为中频；

所述冲头区（9）的冲头摆放架分为上下两层，上层用于摆放预冲冲头，下层用于摆放剪切冲头；

所述三工位压力机（7）顺序设有三个不同工位，分别为用于下压墩粗的第一工位（71）、用于冲孔的第二工位（72）和用于冲孔连皮的第三工位（73）。

2.根据权利要求1所述的一种全自动连续环形锻件生产线，其特征在于：所述第一物流单元（12）、第二物流单元（14）和第三物流单元（17）均采用电机控制的方式，均带有压力传感器，能够实现灵活启停和变速控制。

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