CN113477875A - 一种用于轴承生产的长棒料在线自动下料装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于轴承生产的长棒料在线自动下料装置及方法，包括生产平台、设置在生产平台上的下料组件及运料机构，还包括剪切装置和检测分选温控系统；所述剪切装置为剪切冲床，所述剪切冲床用于将长棒料剪切为待锻件，其具有进料位置和出料位置；通过剪切装置和检测分选温控系统等结构的设置，该项目开发了长棒料在线冲床中温下料、分段加热工艺，下料断口平整度和料重误差达到工艺要求；在料温控制上，采用了加热过程在线测温、动态自动控温和出炉料温三路自动分选技术，使料温波动处于可控范围，防止过烧或欠温工件流入工位，从而保证作业安全和锻件质量。

Description

一种用于轴承生产的长棒料在线自动下料装置及方法
技术领域
本发明涉及轴承生产的技术领域，尤其是涉及一种用于轴承生产的长棒料在线自动下料装置及方法。
背景技术
圆锥滚子轴承:可同时承受径向和轴向载荷,双列圆锥滚子轴承可承受双向轴向载荷。因圆锥滚子大端与内圈挡边之间滑动摩擦,其极限转速往往低于同尺寸的圆柱滚子轴承。空心圆锥滚子轴承可用油冷却滚子,使温升降低,从而提高了允许的转速。
目前，轴承行业普遍采用离线锯料方式下料，具有断口平整的优点，但是由于料件需要人为通过工具测量，再通过砂轮切割机进行切割，其下料成本高，工效低，并且在完成锯料后才依次投入轴承升温锻造生产线中，需提前备料，原材料损耗多；
此外，轴承锻件生产线上对锻件的温度掌控不精准，生产过程中有部分过烧或欠温的工件流入工位之中，无法保证作业的安全性，锻件的质量参差不齐。
发明内容
根据现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种用于轴承生产的长棒料在线自动下料装置及方法，具有降低下料成本、提高工效、在线测温、动态自动控温、保证作业安全和锻件质量的效果。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种用于轴承生产的长棒料在线自动下料装置，包括生产平台、设置在生产平台上的下料组件及运料机构，还包括剪切装置和检测分选温控系统；
所述剪切装置为剪切冲床，所述剪切冲床用于将长棒料剪切为待锻件，其具有进料位置和出料位置；
所述检测分选温控系统包括一次升温装置、二次升温装置以及待锻件分选机构；
所述待锻件分选机构用于剔除温度或重量在非额定区间的待锻件，其具有待锻件进口、待锻件出口以及待锻件剔除口；
所述下料组件用于承载并推动长棒料向进料位置移动，当长棒料在进料位置时通过一次升温装置预热，所述运料机构用于接取待锻件并将待锻件运至待锻件出口，所述运料机构设置在所述出料位置和待锻件进口之间，当待锻件位于待锻件进口时通过二次升温装置加热。
通过采用上述技术方案，实现了在线中温下料，无需提前备料，在满足下料断口平整度和料重误差达到工艺要求的基础上，提高了工效，保证了作业安全和锻件质量。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述待锻件出口的一侧固定安装有定位传送组件，定位传送组件包括可调节高度的支杆和固定在支杆端部的定位滑道，所述定位滑道呈倾斜状；
所述定位滑道为一侧设有开口的圆柱管状结构。
通过采用上述技术方案，能够实现对待锻件的精准、稳定传送。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述下料组件包括安装在生产平台上的载料架、若干个托架以及若干个输送辊；
若干所述托架和输送辊均呈阵列等距排布，若干所述托架上均活动铰接有摆臂，所述摆臂转动时将长棒料拉至输送辊上，所述载料架靠近一端的顶部垂直滑动安装有若干个挡料杆。
通过采用上述技术方案，实现了长棒料的自动装夹和稳定送料。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述一次升温装置为第一中频感应热透炉，所述二次升温装置为第二中频感应热透炉。
通过采用上述技术方案，可以节省能源消耗，提高转化率，降低有害物的排出量。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述剪切冲床的内部设置有模具，所述模具包括上模和下模，所述上模与剪切冲床的传动部连接，所述下模固定在生产平台上。
通过采用上述技术方案，可精准控制待锻件裁切尺寸与断口平整度。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述运料机构包括同轴设置的第一运料轨道和拉杆气缸以及同轴设置的第二运料轨道和推料气缸，所述拉杆气缸与推料气缸的传动部分别固定连接有运料框和推料板；
所述第一运料轨道、第二运料轨道、拉杆气缸以及推料气缸均通过螺栓固定安装在生产平台上，第一运料轨道设有水平部和倾斜部，水平部的一端延伸至所述剪切冲床，倾斜部的一端延伸至第二运料轨道的一侧；
所述待锻件分选机构包括固定于生产平台顶部且与所述第二运料轨道同轴设置并相连接的分选支架，所述分选支架的顶部固定有挡罩，所述分选支架上分别安装有称重器、温度感应器、剔除气缸以及控制模块，所述称重器、温度感应器以及剔除气缸均与所述控制模块电性连接，且分选支架的一侧通过六角螺栓固定有呈倾斜状的剔除滑道，所述剔除滑道与剔除气缸的中心在同一轴线上，剔除气缸的传动部固定连接有废料剔除推板。
通过采用上述技术方案，实现了稳定地传送料件，确保待锻件的充足供给，有效地对锻件分选，提高生产质量。
一种用于轴承生产的长棒料在线自动下料方法，包括如下步骤：
1)将长棒料倾斜堆叠放置在载料架上，摆臂与挡料杆同时动作，挡料杆垂直下降，摆臂将最前部的长棒料拉至输送辊上，多个输送辊动作将长棒料向剪切冲床推动，下料完成后挡料杆升起挡住其余长棒料；
2)长棒料位于所述进料位置时经过第一中频感应热透炉加热至750-900℃，进入剪切冲床中，长棒料端部由下模承载，剪切冲床动作使得上模与下模合模将长棒料端部切断得到待锻件；
3)待锻件落入下方的运料框中，拉杆气缸动作，拉动运料框沿第一运料轨道滑移，经过水平部至倾斜部后，待锻件下方无支撑通过倾斜部的导向落入第二运料轨道中，推料气缸动作，作用推料板将待锻件推入待锻件分选机构中；
4)待锻件在待锻件进口时经过第二中频感应热透炉加热至1050-1100℃，加热后被推至分选支架，待锻件经过称重器和温度感应器检测，将重量数据和温度数据传输至控制模块中，经控制模块分析，当待锻件的重量和温度数据不在设定的区间数值内时，控制模块信号输出使剔除气缸动作将废料从剔除滑道推出；
5)当待锻件的重量和温度数据在设定的区间数值内时，推料气缸继续动作将待锻件推至定位滑道的进口，待锻件进入定位滑道定向滑出至下一道工序中。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过剪切装置和检测分选温控系统等结构的设置，该项目开发了长棒料在线冲床中温下料、分段加热工艺，下料断口平整度和料重误差达到工艺要求；在料温控制上，采用了加热过程在线测温、动态自动控温和出炉料温三路自动分选技术，使料温波动处于可控范围，防止过烧或欠温工件流入工位，从而保证作业安全和锻件质量。
2.通过载料架、托架、输送辊、挡料杆、一次升温装置以及剪切冲床等结构的设置，利用摆臂拉料配合输送辊下料，配合一次升温装置，在剪切处理前将锻件预热升温至750-900℃，经剪切后实现了在线中温下料，下料端口平整度和料重误差均能达到工艺要求，无需提前备料，节省材料损耗，剪切无需人工测量尺寸，提高了工效；
3.通过二次升温装置的设置，实现了自动调节二次加热温度，保证待锻件料温在1050-1100℃之间；
通过温度感应器、称重器、控制模块、剔除气缸等结构的设置，能够对进入工序前的待锻件分选，可以自动剔除温度和重量不合格的工件，防止过烧、欠温及重量不合格的工件流入工位，从而保证作业安全和锻件质量，大大地提高了锻件的生产质量。
4.通过第一运料轨道和第二运料轨道的设置，在完成剪切后经设置在Y轴与X轴方向上的拉杆气缸和推料气缸配合动作，可精准地将待锻件送至待锻件分选机构内部，传料迅速、稳定、精度高，为后续的锻造工序提供充足的待锻件，进一步地提高了工效。
5.通过定位传送机构的设置，采用倾斜状且一侧设有开口的圆柱的定位滑道，高度可气动调节，能够将合格的待锻件定位传送，自动化程度较高，下料稳定。
附图说明
图1是本实施例的整体结构示意图；
图2是本实施例中凸显下料组件的局部示意图；
图3是本实施例中凸显剪切装置和运料机构的局部示意图；
图4是本实施例中凸显分选机构的局部示意图；
图5是本实施例中在线下料的工艺流程图。
图中，1生产平台、2下料组件、21载料架、22托架、23输送辊、24挡料杆、3运料机构、31第一运料轨道、311水平部、312倾斜部、32第二运料轨道、33拉杆气缸、34推料气缸、35运料框、36推料板、4剪切装置、41剪切冲床、42上模、43下模、44进料位置、45出料位置、5检测分选温控系统、51第一中频感应热透炉、52第二中频感应热透炉、53分选机构、530挡罩、531分选支架、532称重器、533温度感应器、534剔除气缸、535控制模块、536剔除滑道、537废料剔除推板、538待锻件进口、539待锻件出口、540待锻件剔除口、6定位传送机构、61支杆、62定位滑道、100长棒料、200待锻件。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例：
参照图1，本发明公开的一种用于轴承生产的长棒料在线自动下料装置，包括生产平台1、设置在生产平台1上的下料组件2及运料机构3，生产平台1一侧安装了扶梯，人员可以登上扶梯对各部件维修或监测，还包括剪切装置4和检测分选温控系统5；剪切装置4为剪切冲床41，剪切冲床41用于将长棒料100剪切为待锻件200，其具有进料位置44和出料位置45；检测分选温控系统5包括一次升温装置、二次升温装置以及分选机构53；分选机构53用于剔除温度或重量在非额定区间的待锻件200，其具有待锻件进口538、待锻件出口539以及待锻件剔除口540；下料组件2用于承载并推动长棒料100向进料位置44移动，当长棒料100在进料位置44时通过一次升温装置预热，通过剪切装置4和检测分选温控系统5等结构的设置，该项目开发了长棒料100在线冲床中温下料、分段加热工艺，下料断口平整度和料重误差达到工艺要求，运料机构3用于接取待锻件200并将待锻件200运至待锻件出口539，运料机构3设置在出料位置45和待锻件进口538之间，当待锻件200位于待锻件进口538时通过二次升温装置加热，在料温控制上，采用了加热过程在线测温、动态自动控温和出炉料温三路自动分选技术，使料温波动处于可控范围，防止过烧或欠温工件流入工位，从而保证作业安全和锻件质量，二次升温装置实现了自动调节二次加热温度，保证待锻件料温在1050-1100℃之间。
参照图4，待锻件出口539的一侧固定安装有定位传送组件，定位传送组件包括可调节高度的支杆61和固定在支杆61端部的定位滑道62，定位滑道62呈倾斜状；定位滑道62为一侧设有开口的圆柱管状结构，通过定位传送机构6的设置，采用倾斜状且一侧设有开口的圆柱的定位滑道62，能够将合格的待锻件定位传送，自动化程度较高，下料稳定，支杆61有一个固定座和伸缩部，固定座的内部安装气动驱动源，可以使伸缩部伸缩，控制支杆61的高度。
参照图2，下料组件2包括安装在生产平台1上的载料架21、若干个托架22以及若干个输送辊23；若干托架22和输送辊23均呈阵列等距排布，若干托架22上均活动铰接有摆臂25，摆臂25转动时将长棒料100拉至输送辊23上，其中，摆臂25与挡料杆24均为气动驱动，更换长棒料时同时动作，保证上料的连续性，载料架21靠近一端的顶部垂直滑动安装有若干个挡料杆24，通过载料架21、托架22、输送辊23、挡料杆24、一次升温装置以及剪切冲床41等结构的设置，利用摆臂拉料配合输送辊23下料，配合一次升温装置，在剪切处理前将锻件预热升温至750-900℃，经剪切后实现了在线中温下料，下料端口平整度和料重误差均能达到工艺要求，无需提前备料，节省材料损耗，剪切无需人工测量尺寸，提高了工效。
参照图3，另外，需要特别说明的是，为了提高加热速度，降低氧化烧损，采用中频感应加热炉代替重油加热炉加热备料生产的料段，一次升温装置为第一中频感应热透炉51，二次升温装置为第二中频感应热透炉52，其加热质量好、稳定性高，可以降低能耗。
参照图3，剪切冲床41的内部设置有模具，模具包括上模42和下模43，上模42与剪切冲床41的传动部连接，下模43固定在生产平台1上，冲床替代了传统的锯料方式，一是能够保证端口的平整度，二是可以精准控制待锻件尺寸，根据不同的轴承尺寸，上、下模42、43还可更换。
参照图3，运料机构3包括同轴设置的第一运料轨道31和拉杆气缸33以及同轴设置的第二运料轨道32和推料气缸34，拉杆气缸33与推料气缸34的传动部分别固定连接有运料框35和推料板36；第一运料轨道31、第二运料轨道32、拉杆气缸33以及推料气缸34均通过螺栓固定安装在生产平台1上，第一运料轨道31设有水平部311和倾斜部312，水平部311的一端延伸至剪切冲床41，倾斜部312的一端延伸至第二运料轨道32的一侧；通过第一运料轨道31和第二运料轨道32的设置，在完成剪切后经设置在Y轴与X轴方向上的拉杆气缸33和推料气缸34配合动作，可精准地将待锻件送至待锻件200分选机构53内部，传料迅速、稳定、精度高，为后续的锻造工序提供充足的待锻件，进一步地提高了工效，分选机构53包括固定于生产平台1顶部且与第二运料轨道32同轴设置并相连接的分选支架531，分选支架531的顶部固定有挡罩530，分选支架531上分别安装有称重器532、温度感应器533、剔除气缸534以及控制模块535，称重器532、温度感应器533以及剔除气缸534均与控制模块535电性连接，且分选支架531的一侧通过六角螺栓固定有呈倾斜状的剔除滑道536，剔除滑道536与剔除气缸534的中心在同一轴线上，剔除气缸534的传动部固定连接有废料剔除推板537，温度感应器533、称重器532、控制模块535、剔除气缸534的设置，对进入工序前的待锻件200分选，自动剔除温度和重量不合格的工件，防止过烧、欠温及重量不合格的工件流入工位，保证作业安全和锻件质量，大大提高了锻件的生产质量，还可在生产平台1位于一次升温装置和二次升温装置处加装温度显示器，显示在该料段中待锻件200的温度，方便对待锻件200温度的实时监测。
参照图5，一种用于轴承生产的长棒料在线自动下料方法，包括如下步骤：1)将长棒料100倾斜堆叠放置在载料架21上，摆臂25与挡料杆24同时动作，多个挡料杆24一同垂直下降，此时堆叠的长棒料100一侧的作用力消失，摆臂25转动后可以将最前部的长棒料100拉至输送辊23上，由输送辊23承载，多个输送辊23动作将长棒料100向剪切冲床41推动，下料完成后挡料杆24升起挡住其余长棒料100；2)长棒料100位于进料位置44时经过第一中频感应热透炉51加热至750-900℃，本实施例中的加热温度为800℃，此步是对锻件的初步预热，在入料的间隙间先进行初步加热，提高工效，若一次加热，则需要提前备料，加热时间长，而且该预热过程是针对长料来进行的，长料的输送时间长，借助输料过程来加热有效利用了工序间歇时间，进入剪切冲床41中，长棒料100端部由下模43承载，剪切冲床41动作使得上模42与下模43合模将长棒料100端部切断得到待锻件200；3)待锻件200落入下方的运料框35中，拉杆气缸33动作，第一运料轨道31侧壁中安装有导轨，运料框35安装在导轨上，拉动运料框35沿第一运料轨道31滑移，经过水平部311至倾斜部312后，运料框35仅为一个方形框架，只对待锻件200起到推动的作用，待锻件200下方无支撑通过倾斜部312的导向落入第二运料轨道32中，推料气缸34动作，作用推料板36将待锻件200推入分选机构53中；4)待锻件200在待锻件进口538时经过第二中频感应热透炉52加热至1050-1100℃，本实施例中的加热温度为1080℃，加热后被推至分选支架531，待锻件200经过称重器532和温度感应器533检测，将重量数据和温度数据传输至控制模块535中，经控制模块535分析，当待锻件200的重量和温度数据不在设定的区间数值内时，设定的温度区间是1050-1100℃，控制模块535信号输出使剔除气缸534动作将废料从剔除滑道536推出；5当待锻件200的重量和温度数据在设定的区间数值内时，推料气缸34继续动作将待锻件200推至定位滑道62的进口，待锻件200进入定位滑道62定向滑出至下一道工序中(即圆锥轴承锻造工序)。
本具体实施方式的实施例均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 (7)

1.一种用于轴承生产的长棒料在线自动下料装置，包括生产平台(1)、设置在生产平台(1)上的下料组件(2)及运料机构(3)，其特征在于：
还包括剪切装置(4)和检测分选温控系统(5)；
所述剪切装置(4)为剪切冲床(41)，所述剪切冲床(41)用于将长棒料(100)剪切为待锻件(200)，其具有进料位置(44)和出料位置(45)；
所述检测分选温控系统(5)包括一次升温装置、二次升温装置以及分选机构(53)；
所述分选机构(53)用于剔除温度或重量在非额定区间的待锻件(200)，其具有待锻件进口(538)、待锻件出口(539)以及待锻件剔除口(540)；
所述下料组件(2)用于承载并推动长棒料(100)向进料位置(44)移动，当长棒料(100)在进料位置(44)时通过一次升温装置预热，所述运料机构(3)用于接取待锻件(200)并将待锻件(200)运至待锻件出口(539)，所述运料机构(3)设置在所述出料位置(45)和待锻件进口(538)之间，当待锻件(200)位于待锻件进口(538)时通过二次升温装置加热。
2.根据权利要求1所述的一种用于轴承生产的长棒料在线自动下料装置，其特征在于：所述待锻件出口(539)的一侧固定安装有定位传送组件，定位传送组件包括可调节高度的支杆(61)和固定在支杆(61)端部的定位滑道(62)，所述定位滑道(62)呈倾斜状；
所述定位滑道(62)为一侧设有开口的圆柱管状结构。
3.根据权利要求1所述的一种用于轴承生产的长棒料在线自动下料装置，其特征在于：所述下料组件(2)包括安装在生产平台(1)上的载料架(21)、若干个托架(22)以及若干个输送辊(23)；
若干所述托架(22)和输送辊(23)均呈阵列等距排布，若干所述托架(22)上均活动铰接有摆臂(25)，所述摆臂(25)转动时将长棒料(100)拉至输送辊(23)上，所述载料架(21)靠近一端的顶部垂直滑动安装有若干个挡料杆(24)。
4.根据权利要求1所述的一种用于轴承生产的长棒料在线自动下料装置，其特征在于：所述一次升温装置为第一中频感应热透炉(51)，所述二次升温装置为第二中频感应热透炉(52)。
5.根据权利要求1所述的一种用于轴承生产的长棒料在线自动下料装置，其特征在于：所述剪切冲床(41)的内部设置有模具，所述模具包括上模(42)和下模(43)，所述上模(42)与剪切冲床(41)的传动部连接，所述下模(43)固定在生产平台(1)上。
6.根据权利要求1所述的一种用于轴承生产的长棒料在线自动下料装置，其特征在于：所述运料机构(3)包括同轴设置的第一运料轨道(31)和拉杆气缸(33)以及同轴设置的第二运料轨道(32)和推料气缸(34)，所述拉杆气缸(33)与推料气缸(34)的传动部分别固定连接有运料框(35)和推料板(36)；
所述第一运料轨道(31)、第二运料轨道(32)、拉杆气缸(33)以及推料气缸(34)均通过螺栓固定安装在生产平台(1)上，第一运料轨道(31)设有水平部(311)和倾斜部(312)，水平部(311)的一端延伸至所述剪切冲床(41)，倾斜部(312)的一端延伸至第二运料轨道(32)的一侧；
所述分选机构(53)包括固定于生产平台(1)顶部且与所述第二运料轨道(32)同轴设置并相连接的分选支架(531)，所述分选支架(531)的顶部固定有挡罩(530)，所述分选支架(531)上分别安装有称重器(532)、温度感应器(533)、剔除气缸(534)以及控制模块(535)，所述称重器(532)、温度感应器(533)以及剔除气缸(534)均与所述控制模块(535)电性连接，且分选支架(531)的一侧通过六角螺栓固定有呈倾斜状的剔除滑道(536)，所述剔除滑道(536)与剔除气缸(534)的中心在同一轴线上，剔除气缸(534)的传动部固定连接有废料剔除推板(537)。
7.采用权利要求书1-6任一项所述的一种用于轴承生产的长棒料在线自动下料方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将长棒料(100)倾斜堆叠放置在载料架(21)上，摆臂(25)与挡料杆(24)同时动作，挡料杆(24)垂直下降，摆臂(25)将最前部的长棒料(100)拉至输送辊(23)上，多个输送辊(23)动作将长棒料(100)向剪切冲床(41)推动，下料完成后挡料杆(24)升起挡住其余长棒料(100)；
2)长棒料(100)位于所述进料位置(44)时经过第一中频感应热透炉(51)加热至750-900℃，进入剪切冲床(41)中，长棒料(100)端部由下模(43)承载，剪切冲床(41)动作使得上模(42)与下模(43)合模将长棒料(100)端部切断得到待锻件(200)；
3)待锻件(200)落入下方的运料框(35)中，拉杆气缸(33)动作，拉动运料框(35)沿第一运料轨道(31)滑移，经过水平部(311)至倾斜部(312)后，待锻件(200)下方无支撑通过倾斜部(312)的导向落入第二运料轨道(32)中，推料气缸(34)动作，作用推料板(36)将待锻件(200)推入分选机构(53)中；
4)待锻件(200)在待锻件进口(538)时经过第二中频感应热透炉(52)加热至1050-1100℃，加热后被推至分选支架(531)，待锻件(200)经过称重器(532)和温度感应器(533)检测，将重量数据和温度数据传输至控制模块(535)中，经控制模块(535)分析，当待锻件(200)的重量和温度数据不在设定的区间数值内时，控制模块(535)信号输出使剔除气缸(534)动作将废料从剔除滑道(536)推出；
5)当待锻件(200)的重量和温度数据在设定的区间数值内时，推料气缸(34)继续动作将待锻件(200)推至定位滑道(62)的进口，待锻件(200)进入定位滑道(62)定向滑出至下一道工序中。
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