CN111136208A - 一种锻造自动上料装置及其自动上料方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锻造自动上料装置及其自动上料方法，其集自动上料分料、自动加热、自动夹持送料功能，实现全自动化控制，效率高、成本低，其技术方案要点是包括机架，所述机架上依次设有上料机构、分料机构、加热机构和送料机构，上料机构与分料机构之间设有第一输送轨道、分料机构与加热机构之间设有两条第二输送轨道，加热机构与送料机构之间设有第三输送轨道，两条第二输送轨道的出料端相汇合且与第三输送轨道的进料端连通，且两条第二输送轨道的汇合处位于加热机构内，本发明适用于自动化上料技术领域。

Description

一种锻造自动上料装置及其自动上料方法

技术领域

本发明属于自动化上料技术领域，特指锻造自动上料装置及其自动上料方法。

背景技术

锻造是将一定长度的金属坯料进行加热、镦粗、冲孔、扩孔的加工过程，其中，现有锻造初加工的生产线包括上料机、加热炉、锻床等锻压设备，在该生产线上，需要人工定时将金属坯料放置上料机上，后由上料机输送至加热炉加热，加热后的金属坯料从加热炉出来后，再由人工夹持到锻床处，综上可知，现有的锻造生产线较为依赖人力，自动化程度不高，从而导致锻造生产效率不高。

因此本设计研发了一种集自动上料、自动加热、自动夹持至锻床锻造的锻造自动上料装置，且研发中发现锻件采用燃烧加热时，现有的燃烧方式通常为非预混燃烧，会造成不完全燃烧的现象，浪费能耗，且加热炉中火焰大小随时会有变化，锻件的加热温度会有差异，锻造温度不均造成同批次产品质量有差异。

发明内容

本发明的目的是提供锻造自动上料装置及其自动上料方法，其集自动上料分料、自动加热、自动夹持送料功能，实现全自动化控制，效率高、成本低。

本发明的目的是这样实现的：一种锻造自动上料装置，包括机架，其特征在于：所述机架上依次设有上料机构、分料机构、加热机构和送料机构，上料机构与分料机构之间设有第一输送轨道、分料机构与加热机构之间设有两条第二输送轨道，加热机构与送料机构之间设有第三输送轨道，两条第二输送轨道的出料端相汇合且与第三输送轨道的进料端连通，且两条第二输送轨道的汇合处位于加热机构内，上料机构用于将锻件送至第一输送轨道上，分料机构用于将第一输送轨道上的锻件分开送入第二输送轨道上，加热装置用于对第二输送轨道上的锻件进行加热，送料机构用于将第三输送轨道出料端上的锻件送入至锻床上。

本发明进一步设置为：所述上料机构包括包上料框和置于上料框内的提升输送带，提升输送带上设有若干倾斜设置的上料板，提升输送带上设有置于上料板一侧的挡料板，且挡料板的上端设有与第一输送轨道的进料端正对的缺口。

本发明进一步设置为：所述分料机构包括分料组件、推料组件和置于两条第二输送轨道进料端之间的接料板，接料板与第一输送轨道的出料端正对，分料组件包括分料块和分料油缸，分料块上设有两个分料槽，两个分料槽分别置于其中一条第一输送轨道及接料块上方，分料油缸用于驱动分料块在两条第二输送轨道进料端上方来回移动，推料组件包括与第二输送轨道进料端水平正对的推料杆、用于驱动推料杆往复运动的推料油缸。

本发明进一步设置为：所述加热机构包括加热炉和置于加热炉一端上的燃烧供热系统，燃烧供热系统包括单片机、空气储罐、燃料储罐、汽化混合罐、供气罐和燃烧供气管，空气储罐和汽化混合罐之间依次通过设有第一比例电磁阀、第一手动阀和第一质量流量控制计进行连通，燃料储罐和汽化混合罐之间依次通过设有第二比例电磁阀、第二手动阀和第二质量流量控制计进行连通，汽化混合罐和供气罐之间通过依次设置的第三比例电磁阀和第三手动阀连接，供气罐的出气端与燃烧供气管连通，燃烧供气管上设有第四比例电磁阀和第四手动阀，单片机的A/D输入模块分别与第一比例电磁阀的输出端、第一质量流量控制计的输出端、第二比例电磁阀的输出端、第二质量流量控制计的输出端、第三比例电磁阀的输出端、第四比例电磁阀的输出端连接，单片机的A/D输出模块分别与第一比例电磁阀的输入端、第一质量流量控制计的输入端、第二比例电磁阀的输入端、第二质量流量控制计的输入端、第三比例电磁阀的输入端、第四比例电磁阀的输入端连接，汽化混合罐内还设有第一气压传感器，供气罐内还设有第二压力传感器，第一气压传感器和第二压力传感器的输出端均于单片机的A/D输入模块连接。

本发明进一步设置为：所述第三输送轨道上设有用于检测锻件温度的温度传感器，温度传感器的输出端与单片机的A/D输入模块连接。

本发明进一步设置为：所述加热炉的外侧还设有废热收集罩，废热收集罩内通过设有抽气风机进行收集热量，且废热收集罩上连接有设置于汽化混合罐外壁上的热换管。

本发明进一步设置为：所述第三输送轨道的出料端上设有挡料组件，挡料组件为多组，挡料组件包括端部位于第三输送轨道内的挡料杆和用于驱动挡料杆伸缩的挡料油缸。

本发明进一步设置为：所述送料机构包括夹料组件和驱动组件，夹料组件包括夹座、压料杆和送料杆，夹座的头部设有夹料口，夹座的尾部与机架转动连接，压料杆的中部与夹座铰接，压料杆的头部置于夹料口的开口端上，压料杆的尾部设有用于与夹座连接拉紧的第一弹簧，第一弹簧驱使压料杆的头部压紧夹料口，送料杆位于夹座的上方且送料杆的中部与夹座铰接，送料杆的头部设有置于夹料口上方的顶出杆，送料杆的尾部设有用于夹座连接拉紧的第二弹簧，第二弹簧驱使送料杆的头部远离夹料口，夹座上还设有与夹座轴向活动连接的顶出螺栓，顶出螺栓的顶部与送料杆尾部的下表面正对。

本发明进一步设置为：所述驱动组件包括传动结构、用于驱动夹座摆动的主驱动杆和用于驱动顶出螺栓升降的副驱动杆，传动结构包括转轴、置于转轴上的凸轮和用于驱动转轴转动的液压马达，机架上设有滑座，滑座上设有主滑块和副滑块，主驱动杆安装于滑座上，主滑块前端还设有轴向贯穿设置的滑槽，副滑块位于滑槽内，副滑块的前端设有限位凸环，副滑块的尾端设有与滑座连接的第一复位弹簧，副滑块的前端还设有用于驱使副驱动杆顶升顶出螺栓的顶杆，副驱动杆铰接于机架上，副驱动杆的尾端与顶杆端部正对，副驱动杆的前端设有与机架连接的第二复位弹簧，主滑块其中一侧的两端上分别设有用于与凸轮抵触的凸块，凸轮转动时通过推动凸块使得主滑块实现前后往复运动。

一种锻造自动上料装置的自动上料方法，包括以下步骤：

S1、上料步骤：提升输送带从上料框内带动锻件上升并送入第一输送轨道内；

S2、分料步骤：分料组件将第一输送轨道上的锻件分开送入两条第二输送轨道内，并通过推料组件定时向前推动，使得锻件依次进入加热炉内；

S3、加热步骤：加热步骤包括供气准备阶段和供气燃烧阶段，锻件在供气燃烧阶段内被加热并沿第三输送轨道持续输送；

供气准备阶段：单片机根据燃料与空气的预设比值，控制第一比例电磁阀和第二比例电磁阀的开度，通过第一质量流量计和第二质量流量计检测质量流量信号，并反馈至单片机，再通过单片机对第一比例电磁阀和第二比例电磁阀的开度进行实时精确调节，使得燃料与空气按预设比例进入汽化混合罐汽化混合；

当汽化混合罐达到预设压力时，单片机控制第三比例电磁阀开启，混合气体进入供气罐；

第二压力传感器用于检测供气罐的压力，当供气罐达到预设压力时，单片机控制第四比例电磁阀开启，进行点火供气燃烧，并对加热炉进行预热；

供气燃烧阶段：锻件经过加热炉加热后，当温度检测传感器检测到的锻件温度低于预设温度时，单片机控制第四比例电磁阀增加开度，增大供气量，同时若第二压力传感器检测到供气罐压力小于预设压力时，单片机控制第三比例电磁阀增加开度，同时若第一压力传感器检测到汽化混合罐压力小于预设压力时，单片机控制第一比例电磁阀和第二比例电磁阀增加开度，使得供气罐和汽化混合罐能够恒定在预设压力下，其中第一比例电磁阀的开度和第二比例电磁阀的开度增加大小，又根据第一质量流量计和第二质量流量计检测的质量流量信号进行反馈调节，使其能够按预设比例输送；

当温度检测传感器检测到的锻件温度高于预设温度时，单片机控制第四比例电磁阀减小开度，减小供气量，同时若第二压力传感器检测到供气罐压力大于预设压力时，单片机控制第三比例电磁阀减小开度，同时若第一压力传感器检测到汽化混合罐压力大于预设压力时，单片机控制第一比例电磁阀和第二比例电磁阀减小开度，使得供气罐和汽化混合罐能够恒定在预设压力下，其中第一比例电磁阀的开度和第二比例电磁阀的开度减小大小，又根据第一质量流量计和第二质量流量计检测的质量流量信号进行反馈调节，使其能够按预设比例输送；

S4、送料步骤：已被加热的锻件在第三输送轨道的出料端上，通过挡料组件使得锻件间隔落入夹料组件，并由驱动组件驱动夹料组件将锻件放置于锻床的模具内，实现自动上料锻造。

通过采用上述技术方案具有以下优点：整套上料装置可以实现自动化控制，效率大大提高、人工成本下降；

本装置上机械传动部分均采用液压控制，整体结构简单，制造成本低，适合工业推广；

本燃烧供热系统采用预混燃料燃烧控制技术，使汽化混合罐中混合气体能够达到最佳空燃比，即可以达到最佳燃烧效能，且燃烧过程中各部件可以实时检测反馈，实现实时调节，使得整套系统更加稳定可靠。

附图说明

图1是本发明的结构示意图

图2是本发明中分料组件的结构示意图；

图3是本发明中送料机构的结构示意图；

图4是本发明中送料机构另一视角的结构示意图；

图5是本发明中燃烧供热系统的结构框图；

图6是本发明中供气燃烧阶段的逻辑框图；

图中附图标记为：1、上料机构；2、分料机构；3、加热机构；4、送料机构；5、第一输送轨道；6、第二输送轨道；7、第三输送轨道；8、温度传感器；9、挡料组件；11、上料框；12、提升输送带；13、上料板；14、挡料板；21、接料板；22、分料块；23、分料油缸；24、分料槽；25、推料杆；26、推料油缸；31、加热炉；32、燃烧供气管；411、夹座；412、压料杆；413、送料杆；414、夹料口；415、第一弹簧；416、第二弹簧；417、顶出螺栓；421、主驱动干；422、副驱动杆；423、转轴；424、凸轮；425、滑座；426、主滑块；427、副滑块；428、限位凸环；429、顶杆；430、第二复位弹簧；431、凸块。

具体实施方式

下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1-6：

一种锻造自动上料装置，包括机架，其特征在于：所述机架上依次设有上料机构1、分料机构2、加热机构3和送料机构4，上料机构1与分料机构2之间设有第一输送轨道5、分料机构2与加热机构3之间设有两条第二输送轨道6，加热机构3与送料机构4之间设有第三输送轨道7，两条第二输送轨道6的出料端相汇合且与第三输送轨道7的进料端连通，且两条第二输送轨道6的汇合处位于加热机构3内，上料机构1用于将锻件送至第一输送轨道5上，分料机构2用于将第一输送轨道5上的锻件分开送入第二输送轨道6上，加热装置用于对第二输送轨道6上的锻件进行加热，送料机构4用于将第三输送轨道7出料端上的锻件送入至锻床上。

所述上料机构1包括包上料框11和置于上料框11内的提升输送带12，提升输送带12上设有若干倾斜设置的上料板13，提升输送带12上设有置于上料板13一侧的挡料板14，且挡料板14的上端设有与第一输送轨道5的进料端正对的缺口。

提升输送带12可以由电机驱动，上料板13在上升过程中带动锻件上升，且挡料板14与上料板13倾斜向下的一端抵触，当上料板13提升至缺口位置时，锻件从缺口滑入第一输送轨道5内，第一输送轨道5也由上到下倾斜设置，使得锻件可以自动下滑。

所述分料机构2包括分料组件、推料组件和置于两条第二输送轨道6进料端之间的接料板21，接料板21与第一输送轨道5的出料端正对，分料组件包括分料块22和分料油缸23，分料块22上设有两个分料槽24，两个分料槽24分别置于其中一条第一输送轨道5及接料块上方，分料油缸23用于驱动分料块22在两条第二输送轨道6进料端上方来回移动，推料组件包括与第二输送轨道6进料端水平正对的推料杆25、用于驱动推料杆25往复运动的推料油缸26。

锻件会沿着第一输送轨道5下滑至接料板21上，同时落入其中一个分料槽24内，然后分料油缸23驱动分料块22前进或后退，使得分料槽24带动锻件进入其中一条第二输送轨道6内，此时另一分料槽24位于接料板21上方，下一个锻件落入接料板21内，然后分料油缸23驱动分料块22反向运动，使得锻件落入另一条第二输送轨道6内，依次循环实现分料；第二输送轨道6为水平设置，通过两个独立驱动的推料组件驱动第二输送轨道6内的锻件交替前进，进入加热炉31实现燃烧加热。

所述加热机构3包括加热炉31和置于加热炉31一端上的燃烧供热系统，燃烧供热系统包括单片机、空气储罐、燃料储罐、汽化混合罐、供气罐和燃烧供气管32，空气储罐和汽化混合罐之间依次通过设有第一比例电磁阀、第一手动阀和第一质量流量控制计进行连通，燃料储罐和汽化混合罐之间依次通过设有第二比例电磁阀、第二手动阀和第二质量流量控制计进行连通，汽化混合罐和供气罐之间通过依次设置的第三比例电磁阀和第三手动阀连接，供气罐的出气端与燃烧供气管32连通，燃烧供气管32上设有第四比例电磁阀和第四手动阀，单片机的A/D输入模块分别与第一比例电磁阀的输出端、第一质量流量控制计的输出端、第二比例电磁阀的输出端、第二质量流量控制计的输出端、第三比例电磁阀的输出端、第四比例电磁阀的输出端连接，单片机的A/D输出模块分别与第一比例电磁阀的输入端、第一质量流量控制计的输入端、第二比例电磁阀的输入端、第二质量流量控制计的输入端、第三比例电磁阀的输入端、第四比例电磁阀的输入端连接，汽化混合罐内还设有第一气压传感器，供气罐内还设有第二压力传感器，第一气压传感器和第二压力传感器的输出端均于单片机的A/D输入模块连接。

外部空气加压泵入空气储罐内储存，液态燃料储存在燃料储罐内，液态燃料可以为重油、石油气、天然气等其中的一种，汽化混合罐用于液态燃料的汽化并与空气混合，供气罐用于混合气体的储存并向燃烧供气管32供气，燃烧供气管32的出气端用于供气点火燃烧；第一比例电磁阀、第二比例电磁阀、第三比例电磁阀和第四比例电磁阀均由单片机MCU控制，其可根据电压信号调节开度，因此方便调节；其中第一手动阀、第二手动阀、第三手动阀和第四手动阀均用于手动开启和关闭，其主要起到保护作用，在长时间不使用时可以处于常闭状态，在使用时处于常开状态，若燃烧供热系统出现故障，也可实现手动关闭；其中第一质量流量控制计和第二质量流量控制计的计量单位可以为体积，用于检测通过的体积量，并反馈至单片机MCU，通过单片机MCU计算是否符合空气和燃料的预设比值，从而调节第一比例电磁阀和第二比例电磁阀的开度，通过上述结构可以实现空气与燃料按预设比例进行充分混合，提高燃烧效能。

所述第三输送轨道7上设有用于检测锻件温度的温度传感器8，温度传感器8的输出端与单片机的A/D输入模块连接，温度传感器8可以为红外传感器，用于检测已经被加热且进入第三输送轨道7后的锻件的温度，并反馈至单片机，使其调节第四比例电磁阀的开度，当开度增加，出气量增加，火焰更加强烈，在相同时间内，锻件加热温度可以升高，当开度减小，出气量减小，火焰更加柔和，在相同时间内，锻件加热温度可以下降。

所述加热炉31的外侧还设有废热收集罩，废热收集罩内通过设有抽气风机进行收集热量，且废热收集罩上连接有设置于汽化混合罐外壁上的热换管，通过废热收集罩对加热炉31产生的废热进行回收，并输送给汽化混合罐供热，使得汽化混合罐内可以加温汽化，提高汽化率，同时节约能耗，为了提高安全性，若废气温度过高，可以在废热回收过程中预先进行热换回收，降低废气到达热换管处时的温度。

所述第三输送轨道7的出料端上设有挡料组件9，挡料组件9为多组，挡料组件9包括端部位于第三输送轨道7内的挡料杆和用于驱动挡料杆伸缩的挡料油缸。

第三输送轨道7由上至下倾斜设置，挡料组件9也由单片机共同控制，当挡料组件9为三组时，假设挡料组件9A、挡料组件9B、挡料组件9C依次设置于第三垫轨道上，且挡料组件9A与挡料组件9B之间相差多个锻件长度的间距，挡料组件9B和挡料组件9C相差单个锻件长度的的间距；通过挡料组件9A、挡料组件9B、挡料组件9C之间的交替夹紧或松开，使得物料可以单个落入夹座411的夹料口414内，且需要在第三输送轨道7的出料口下端安装接料座，使得夹座411接料时夹料口414位于接料座上，避免锻件从夹料口414下端掉落。

所述送料机构4包括夹料组件和驱动组件，夹料组件包括夹座411、压料杆412和送料杆413，夹座411的头部设有夹料口414，夹座411的尾部与机架转动连接，压料杆412的中部与夹座411铰接，压料杆412的头部置于夹料口414的开口端上，压料杆412的尾部设有用于与夹座411连接拉紧的第一弹簧415，第一弹簧415驱使压料杆412的头部压紧夹料口414，送料杆413位于夹座411的上方且送料杆413的中部与夹座411铰接，送料杆413的头部设有置于夹料口414上方的顶出杆，送料杆413的尾部设有用于夹座411连接拉紧的第二弹簧416，第二弹簧416驱使送料杆413的头部远离夹料口414，夹座411上还设有与夹座411轴向活动连接的顶出螺栓417，顶出螺栓417的顶部与送料杆413尾部的下表面正对。

压料杆412中部铰接于夹座411底部，且压料杆412头部位于位于夹料口414一侧，当夹座411的夹料口414位于第三输送轨道7出料端的下方准备接料时，压料杆412的头部与第三输送轨道7出料端一侧相抵触，使得压料杆412未处于压紧状态，此时锻件可以顺利落入夹料口414内；当机座向锻床一侧摆动时，压料杆412的头部不受第三输送轨道7出料端的限位影响，第一弹簧415的弹性拉紧力驱使压料杆412的头部压紧夹料口414，从而夹紧锻件；当夹座411的夹料口414摆动至锻床的锻压模具处时，副驱动杆422顶升顶出螺栓417，顶出螺栓417再顶起送料杆413的尾部，使得送料杆413的头部向下运动，即顶出杆向下运动顶出锻件，当夹座411复位时，副驱动杆422也复位，此时第二弹簧416同时弹性拉紧力驱动压料杆412的尾部向下运动，即驱使送料杆413的头部抬升远离夹料口414，实现夹座411的自动接料夹紧和出料；其中压料杆412的头部具有一向上延伸的延伸片，延伸片便于压料杆412的头部能够与第三输送轨道7出料端的一侧相抵触，同时延伸片可以与送料杆413的头部一侧相抵触，且抵触面为斜面，在送料杆413的头部向下运动过程中，驱使延伸片向外侧移动，即送料杆413上顶出杆顶出工件时，压料杆412与锻件时间会逐渐松开，方便出料。

所述驱动组件包括传动结构、用于驱动夹座411摆动的主驱动杆和用于驱动顶出螺栓417升降的副驱动杆422，传动结构包括转轴423、置于转轴423上的凸轮424和用于驱动转轴423转动的液压马达，机架上设有滑座425，滑座425上设有主滑块426和副滑块427，主驱动杆安装于滑座425上，主滑块426前端还设有轴向贯穿设置的滑槽，副滑块427位于滑槽内，副滑块427的前端设有限位凸环428，副滑块427的尾端设有与滑座425连接的第一复位弹簧，副滑块427的前端还设有用于驱使副驱动杆422顶升顶出螺栓417的顶杆429，副驱动杆422铰接于机架上，副驱动杆422的尾端与顶杆429端部正对，副驱动杆422的前端设有与机架连接的第二复位弹簧430，主滑块426其中一侧的两端上分别设有用于与凸轮424抵触的凸块431，凸轮424转动时通过推动凸块431使得主滑块426实现前后往复运动。

液压马达与转轴423之间可以为齿轮或皮带轮传动，液压马达在图中未画出，液压马达也由单片机控制启动；滑座425与机架之间为固定连接，主滑块426与副滑块427均与滑座425滑动连接，主滑块426的中部可以为镂空结构，方便第一复位弹簧的安装；其驱动原理为：转轴423带动凸轮424转动，当凸轮424的凸起侧与主滑块426前端凸块431抵触时，主滑块426向前滑动，此时主驱动杆也向前移动驱动夹座411向锻床一侧摆动；同时主滑块426前进一段距离后与副滑块427的前端的限位凸环428抵触，从而带动副滑块427前移，此时副滑块427撞击副驱动杆422的尾端，副驱动杆422为L型结构，使得副驱动的前端上抬，顶起顶出螺栓417；当凸轮424的凸起侧与主滑块426后端凸块431抵触时，主滑块426后移复位，带动夹座411复位重新接料，此时第一复位弹簧通过弹性拉力使得副滑块427后移复位，副滑座425与副驱动杆422分离，第二复位弹簧430驱动副驱动杆422的前端下降；依次循环往复，实现送料。

一种锻造自动上料装置的自动上料方法，其中上料机构1、分料机构2、加热机构3和送料机构4的各驱动动力源均由单片机统一控制启动，自动上料方法包括以下步骤：

S1、上料步骤：提升输送带12从上料框11内带动锻件上升并送入第一输送轨道5内；

通过上述结构与方法，锻件只需倒入上料框11内即可，上料工序大大简化，劳动强度也大大降低，可以实现自动有序上料；

S2、分料步骤：分料组件将第一输送轨道5上的锻件分开送入两条第二输送轨道6内，并通过推料组件定时向前推动，使得锻件依次进入加热炉31内；

通过上述结构与方法，在加热炉31内可以对两条输送轨道上的锻件进行同时加热，在单个交错送出，可以确保单个工件在加热炉31内由足够的加热时间，且可以节约整体的加热时间；

S3、加热步骤：加热步骤包括供气准备阶段和供气燃烧阶段，锻件在供气燃烧阶段内被加热并沿第三输送轨道7持续输送；

供气准备阶段：单片机根据燃料与空气的预设比值，控制第一比例电磁阀和第二比例电磁阀的开度，通过第一质量流量计和第二质量流量计检测质量流量信号，并反馈至单片机，再通过单片机对第一比例电磁阀和第二比例电磁阀的开度进行实时精确调节，使得燃料与空气按预设比例进入汽化混合罐汽化混合；

通过上述结构与方法，能够使得汽化混合罐内混合气体的体积比例达到最优值，不会偏离预设值，实现最大燃烧效能。

当汽化混合罐达到预设压力时，单片机控制第三比例电磁阀开启，混合气体进入供气罐；

第二压力传感器用于检测供气罐的压力，当供气罐达到预设压力时，单片机控制第四比例电磁阀开启，进行点火供气燃烧，并对加热炉进行预热；

供气燃烧阶段：锻件经过加热炉31加热后，当温度检测传感器检测到的锻件温度低于预设温度时，单片机控制第四比例电磁阀增加开度，增大供气量，由于供气量的增加，一段时间后供气罐的压力通常会下降；因此同时若第二压力传感器检测到供气罐压力小于预设压力时，单片机控制第三比例电磁阀增加开度，保持供气罐的内部压力，由于第三比例电磁阀的开度增加，一段时间后汽化混合罐的压力通常会下降；因此同时若第一压力传感器检测到汽化混合罐压力小于预设压力时，单片机控制第一比例电磁阀和第二比例电磁阀增加开度，使得供气罐和汽化混合罐能够恒定在预设压力下，确保燃烧供气管32供气稳定；其中第一比例电磁阀的开度和第二比例电磁阀的开度增加大小，又根据第一质量流量计和第二质量流量计检测的质量流量信号进行反馈调节，使其能够按预设比例输送；

当温度检测传感器检测到的锻件温度高于预设温度时，单片机控制第四比例电磁阀减小开度，减小供气量，由于供气量的减小，一段时间后供气罐的压力通常会增加；因此同时若第二压力传感器检测到供气罐压力大于预设压力时，单片机控制第三比例电磁阀减小开度，保持供气罐的内部压力，由于第三比例电磁阀的开度减小，一段时间后汽化混合罐的压力通常会增加；因此同时若第一压力传感器检测到汽化混合罐压力大于预设压力时，单片机控制第一比例电磁阀和第二比例电磁阀减小开度，使得供气罐和汽化混合罐能够恒定在预设压力下，确保燃烧供气管32供气稳定；其中第一比例电磁阀的开度和第二比例电磁阀的开度减小大小，又根据第一质量流量计和第二质量流量计检测的质量流量信号进行反馈调节，使其能够按预设比例输送；

当温度检测传感器、第一压力传感器和第二压力传感器检测的数据均处于正常范围内时，保持第一、二、三、四比例电磁阀原有开度。

通过上述结构与方法，单片机控制系统可以实时监测多组数据，并根据预设程序进行调节，大大提高可靠性，各传感器单独检测，根据检测结果调节相应比例电磁阀的开度；即可以实现连续平衡的供气燃烧，且锻件加热温度稳定，最终产品性能稳定。

S4、送料步骤：已被加热的锻件在第三输送轨道7的出料端上，通过挡料组件9使得锻件间隔落入夹料组件，并由驱动组件驱动夹料组件将锻件放置于锻床的模具内，实现自动上料锻造。

通过上述结构与方法，实现了自动送料，其中实际设备中还可设置接料机构，接料机构包括接料盘和驱动接料盘摆动的液压油缸，当锻造完成后，接料盘进入上下模之间，锻件会由上模落入接料盘，实现自动出料。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锻造自动上料装置，包括机架，其特征在于：所述机架上依次设有上料机构(1)、分料机构(2)、加热机构(3)和送料机构(4)，上料机构(1)与分料机构(2)之间设有第一输送轨道(5)、分料机构(2)与加热机构(3)之间设有两条第二输送轨道(6)，加热机构(3)与送料机构(4)之间设有第三输送轨道(7)，两条第二输送轨道(6)的出料端相汇合且与第三输送轨道(7)的进料端连通，且两条第二输送轨道(6)的汇合处位于加热机构(3)内，上料机构(1)用于将锻件送至第一输送轨道(5)上，分料机构(2)用于将第一输送轨道(5)上的锻件分开送入第二输送轨道(6)上，加热装置用于对第二输送轨道(6)上的锻件进行加热，送料机构(4)用于将第三输送轨道(7)出料端上的锻件送入至锻床上。

2.根据权利要求1所述的一种锻造自动上料装置，其特征在于：所述上料机构(1)包括包上料框(11)和置于上料框(11)内的提升输送带(12)，提升输送带(12)上设有若干倾斜设置的上料板(13)，提升输送带(12)上设有置于上料板(13)一侧的挡料板(14)，且挡料板(14)的上端设有与第一输送轨道(5)的进料端正对的缺口。

3.根据权利要求2所述的一种锻造自动上料装置，其特征在于：所述分料机构(2)包括分料组件、推料组件和置于两条第二输送轨道(6)进料端之间的接料板(21)，接料板(21)与第一输送轨道(5)的出料端正对，分料组件包括分料块(22)和分料油缸(23)，分料块(22)上设有两个分料槽(24)，两个分料槽(24)分别置于其中一条第一输送轨道(5)及接料块上方，分料油缸(23)用于驱动分料块(22)在两条第二输送轨道(6)进料端上方来回移动，推料组件包括与第二输送轨道(6)进料端水平正对的推料杆(25)、用于驱动推料杆(25)往复运动的推料油缸(26)。

4.根据权利要求3所述的一种锻造自动上料装置，其特征在于：所述加热机构(3)包括加热炉(31)和置于加热炉(31)一端上的燃烧供热系统，燃烧供热系统包括单片机、空气储罐、燃料储罐、汽化混合罐、供气罐和燃烧供气管(32)，空气储罐和汽化混合罐之间依次通过设有第一比例电磁阀、第一手动阀和第一质量流量控制计进行连通，燃料储罐和汽化混合罐之间依次通过设有第二比例电磁阀、第二手动阀和第二质量流量控制计进行连通，汽化混合罐和供气罐之间通过依次设置的第三比例电磁阀和第三手动阀连接，供气罐的出气端与燃烧供气管(32)连通，燃烧供气管(32)上设有第四比例电磁阀和第四手动阀，单片机的A/D输入模块分别与第一比例电磁阀的输出端、第一质量流量控制计的输出端、第二比例电磁阀的输出端、第二质量流量控制计的输出端、第三比例电磁阀的输出端、第四比例电磁阀的输出端连接，单片机的A/D输出模块分别与第一比例电磁阀的输入端、第一质量流量控制计的输入端、第二比例电磁阀的输入端、第二质量流量控制计的输入端、第三比例电磁阀的输入端、第四比例电磁阀的输入端连接，汽化混合罐内还设有第一气压传感器，供气罐内还设有第二压力传感器，第一气压传感器和第二压力传感器的输出端均于单片机的A/D输入模块连接。

5.根据权利要求4所述的一种锻造自动上料装置，其特征在于：所述第三输送轨道(7)上设有用于检测锻件温度的温度传感器(8)，温度传感器(8)的输出端与单片机的A/D输入模块连接。

6.根据权利要求5所述的一种锻造自动上料装置，其特征在于：所述加热炉(31)的外侧还设有废热收集罩，废热收集罩内通过设有抽气风机进行收集热量，且废热收集罩上连接有设置于汽化混合罐外壁上的热换管。

7.根据权利要求6所述的一种锻造自动上料装置，其特征在于：所述第三输送轨道(7)的出料端上设有挡料组件(9)，挡料组件(9)为多组，挡料组件(9)包括端部位于第三输送轨道(7)内的挡料杆和用于驱动挡料杆伸缩的挡料油缸。

8.根据权利要求7所述的一种锻造自动上料装置，其特征在于：所述送料机构包括夹料组件和驱动组件，夹料组件包括夹座(411)、压料杆(412)和送料杆(413)，夹座(411)的头部设有夹料口(414)，夹座(411)的尾部与机架转动连接，压料杆(412)的中部与夹座(411)铰接，压料杆(412)的头部置于夹料口(414)的开口端上，压料杆(412)的尾部设有用于与夹座(411)连接拉紧的第一弹簧(415)，第一弹簧(415)驱使压料杆(412)的头部压紧夹料口(414)，送料杆(413)位于夹座(411)的上方且送料杆(413)的中部与夹座(411)铰接，送料杆(413)的头部设有置于夹料口(414)上方的顶出杆，送料杆(413)的尾部设有用于夹座(411)连接拉紧的第二弹簧(416)，第二弹簧(416)驱使送料杆(413)的头部远离夹料口(414)，夹座(411)上还设有与夹座(411)轴向活动连接的顶出螺栓(417)，顶出螺栓(417)的顶部与送料杆(413)尾部的下表面正对。

9.根据权利要求8所述的一种锻造自动上料装置，其特征在于：所述驱动组件包括传动结构、用于驱动夹座(411)摆动的主驱动杆和用于驱动顶出螺栓(417)升降的副驱动杆(422)，传动结构包括转轴(423)、置于转轴(423)上的凸轮(424)和用于驱动转轴(423)转动的液压马达，机架上设有滑座(425)，滑座(425)上设有主滑块(426)和副滑块(427)，主驱动杆安装于滑座(425)上，主滑块(426)前端还设有轴向贯穿设置的滑槽，副滑块(427)位于滑槽内，副滑块(427)的前端设有限位凸环(428)，副滑块(427)的尾端设有与滑座(425)连接的第一复位弹簧，副滑块(427)的前端还设有用于驱使副驱动杆(422)顶升顶出螺栓(417)的顶杆(429)，副驱动杆(422)铰接于机架上，副驱动杆(422)的尾端与顶杆(429)端部正对，副驱动杆(422)的前端设有与机架连接的第二复位弹簧(430)，主滑块(426)其中一侧的两端上分别设有用于与凸轮(424)抵触的凸块(431)，凸轮(424)转动时通过推动凸块(431)使得主滑块(426)实现前后往复运动。

10.一种适用于权利要求9所述的一种锻造自动上料装置的自动上料方法，包括以下步骤：

S1、上料步骤：提升输送带从上料框内带动锻件上升并送入第一输送轨道内；

S2、分料步骤：分料组件将第一输送轨道上的锻件分开送入两条第二输送轨道内，并通过推料组件定时向前推动，使得锻件依次进入加热炉内；

S3、加热步骤：加热步骤包括供气准备阶段和供气燃烧阶段，锻件在供气燃烧阶段内被加热并沿第三输送轨道持续输送；

供气准备阶段：单片机根据燃料与空气的预设比值，控制第一比例电磁阀和第二比例电磁阀的开度，通过第一质量流量计和第二质量流量计检测质量流量信号，并反馈至单片机，再通过单片机对第一比例电磁阀和第二比例电磁阀的开度进行实时精确调节，使得燃料与空气按预设比例进入汽化混合罐汽化混合；

当汽化混合罐达到预设压力时，单片机控制第三比例电磁阀开启，混合气体进入供气罐；

第二压力传感器用于检测供气罐的压力，当供气罐达到预设压力时，单片机控制第四比例电磁阀开启，进行点火供气燃烧，并对加热炉进行预热；

供气燃烧阶段：锻件经过加热炉加热后，当温度检测传感器检测到的锻件温度低于预设温度时，单片机控制第四比例电磁阀增加开度，增大供气量，同时若第二压力传感器检测到供气罐压力小于预设压力时，单片机控制第三比例电磁阀增加开度，同时若第一压力传感器检测到汽化混合罐压力小于预设压力时，单片机控制第一比例电磁阀和第二比例电磁阀增加开度，使得供气罐和汽化混合罐能够恒定在预设压力下，其中第一比例电磁阀的开度和第二比例电磁阀的开度增加大小，又根据第一质量流量计和第二质量流量计检测的质量流量信号进行反馈调节，使其能够按预设比例输送；

当温度检测传感器检测到的锻件温度高于预设温度时，单片机控制第四比例电磁阀减小开度，减小供气量，同时若第二压力传感器检测到供气罐压力大于预设压力时，单片机控制第三比例电磁阀减小开度，同时若第一压力传感器检测到汽化混合罐压力大于预设压力时，单片机控制第一比例电磁阀和第二比例电磁阀减小开度，使得供气罐和汽化混合罐能够恒定在预设压力下，其中第一比例电磁阀的开度和第二比例电磁阀的开度减小大小，又根据第一质量流量计和第二质量流量计检测的质量流量信号进行反馈调节，使其能够按预设比例输送；

S4、送料步骤：已被加热的锻件在第三输送轨道的出料端上，通过挡料组件使得锻件间隔落入夹料组件，并由驱动组件驱动夹料组件将锻件放置于锻床的模具内，实现自动上料锻造。

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