CN114082875A - 多工位模锻生产线及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了多工位模锻生产线及其使用方法，包括热模锻机、取料机器人和喷涂机器人，取料机器人的数量为多个，至少一个取料机器人位于热模锻机加工工位一侧，至少一个取料机器人位于热模锻机进料口或出料口一侧，喷涂机器人位于热模锻机加工工位远离取料机器人的一侧。本发明的优点是：一、交叉同步作业：预锻、终锻和模切同步完成，喷涂与取放工件分别由机器取代人工操作，节省人力物力，提高锻件效率；二、锻造力实时监控与预警；三、子母模架组合设计，子模架液压快速安装到位；四、复合冲切，保证锻件尺寸、形位的精准性。
Description
技术领域
本发明涉及模锻工艺技术。
具体地说，是涉及多工位模锻生产线及其使用方法。
背景技术
模锻是指在专用模锻设备上利用模具使毛坯成型而获得锻件的锻造方法。此方法生产的锻件尺寸精确，加工余量较小，结构也比较复杂生产率高。
目前模锻机在使用时，仍然需要人工取料，将工件移动至相应的工位上，然后分别进行预锻、终锻、模切等步骤。上述问题存在许多缺陷：一是热模锻机通常操作温度较高，人工操作存在危险性；二、是逐一加工的工艺效率较慢；三是缺少报警装置，锻件加工质量得不到保证。
发明内容
本发明的目的在于克服上述传统技术的不足之处，提供一种提高加工效率的多工位模锻生产线及其使用方法。
本发明的目的是通过以下技术措施来达到的：
多工位模锻生产线，包括热模锻机，其特征在于：还包括取料机器人和喷涂机器人，取料机器人的数量为多个，至少一个取料机器人位于热模锻机加工工位一侧，至少一个取料机器人位于热模锻机进料口或出料口一侧，喷涂机器人位于热模锻机加工工位远离取料机器人的一侧。
一种具体优化方案，取料机器人的数量为三个，其中一个取料机器人位于热模锻机进料口一侧，另外一个取料机器人位于热模锻机出料口一侧，剩余一个取料机器人位于热模锻机加工工位一侧。
一种具体优化方案，取料机器人包括取料机械臂，取料机械臂上设有取料夹具，取料夹具包括固定夹块和活动夹块，固定夹块与机械臂末端固定连接，活动夹块与机械臂滑动连接，活动夹块连接有驱动活动夹块相对于固定夹块来回往复的取料伸缩缸。
一种具体优化方案，喷涂机器人包括喷涂机械臂，喷涂机械臂上设有连接杆，连接杆上设有至少一组喷涂部件，每组喷涂组件包括上下设置的两个喷头；
喷涂机器人包括三组喷涂组件，其中两组喷涂组件通过喷涂控制部件连通有涂料桶，剩余一组喷涂部件连接有吹气部件。
一种具体优化方案，热模锻机包括母模架，母模架固定设置，母模架内可拆卸连接有子模架，子模架上可拆卸连接有模具。
一种具体优化方案，热模锻机还包括压紧装置，压紧装置可将子模架压紧于母模架上，压紧装置包括第一压紧组件和第二压紧组件；
第一压紧组件包括第一伸缩缸，第一伸缩缸水平设置，第一伸缩缸支撑设置于母模架上，第一伸缩缸活塞端设置于模架外周侧且启动时能够水平顶紧子模架；
第二压紧组件包括第二伸缩缸和楔块，子模架上设有倾斜面，楔块上设有与子模架相配合的压紧面，压紧面靠近子模架的一侧与母模架的距离大于另一侧，第二伸缩缸固定设置于母模架上，第二伸缩缸活塞端与楔块连接且启动时能够驱动楔块压紧子模架于母模架上。
一种具体优化方案，热模锻机还包括顶出装置，顶出装置可将模具从子模架上向外顶出，顶出装置包括顶出伸缩缸、顶块和顶杆，顶出伸缩缸一端穿出模具，顶出伸缩缸另外一端穿出母模架并与顶块接触连接，顶块位于子模架内，顶块上部穿出子模架并与顶杆下部接触连接。
一种具体优化方案，热模锻机还包括模切模具和模切装置，模切装置包括模切刀，模切刀连接有驱动其驱动其上下往复的模切伸缩缸，模切刀沿模切模具周向设置，模切模具设置于子模架上。
一种具体优化方案，还包括子模架搬运装置，子模架搬运装置包括轨道，轨道上设有小车，小车底部设有行走部件，小车顶部铰接有支架，支架连接有驱动其摆动的搬运驱动装置，支架摆动后可将预组装的子模架和模具放置于母模架上；
还包括PLC控制器和预警装置，预警装置包括压力检测部件和声光报警部件，压力检测部件检测锻造压力，声光报警部件与PLC控制器连接，压力检测部件与PLC控制器连接。
多工位模锻生产线的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、子模架和模具预装配；
B、子模架通过子模架搬运装置搬运至母模架上，子模架压紧装置将子模架固定在母模架上；
C、取料机器人抓取坯料，放置在预锻模具上，另一取料机器人将上一工序预锻件和终锻件取出，并按次序移至下一工位，另一取料机器人将模切工位的锻件和废料取出；
D、上模具和下模具压合，同时进行预锻、终锻和模切；
E、重复步骤C、D。
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明的优点是：
一、交叉同步作业：预锻、终锻和模切同步完成，喷涂与取放工件分别由机器取代人工操作，节省人力物力，提高锻件效率；
二、锻造力实时监控与预警；
三、子母模架组合设计，子模架液压快速安装到位；
四、复合冲切，保证锻件尺寸、形位的精准性。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
附图说明
附图1是本发明多工位模锻生产线的布局图。
附图2是本发明多工位模锻生产线的局部布局图。
附图3是本发明热模锻机的局部结构示意图。
附图4是附图3的侧视图。
附图5是本发明上模具的结构示意图。
附图6是本发明下模具的结构示意图。
附图7是本发明喷涂机器人的结构示意图。
附图8是本发明取料机器人的结构示意图。
附图9是本发明子模架搬运装置的结构示意图。
图中：1-热模锻机；2-取料机器人；3-喷涂机器人；4-压紧装置；5-子模架搬运装置；6-顶出装置；7-PLC控制器；
11-上模具；12-上子模架；13-上母模架；14-下模具；15-下子模架；16-下母模架；
21-取料机械臂；22-固定夹块；23-活动夹块；24-取料伸缩缸；
31-喷涂机械臂；32-连接杆；33-喷涂部件；34-吹气部件；
41-第一伸缩缸；42-第二伸缩缸；43-第一楔块；44-第二楔块；
51-轨道；52-小车；53-行走部件；54-支架。
61-顶出伸缩缸；62-顶块；63-顶杆。
具体实施方式
实施例1：如附图1-9所示，多工位模锻生产线，包括热模锻机1、取料机器人2和喷涂机器人3，取料机器人2的数量为多个，至少一个取料机器人2位于热模锻机1加工工位一侧，至少一个取料机器人2位于热模锻机1进料口或出料口一侧，喷涂机器人3位于热模锻机1加工工位远离取料机器人2的一侧。
取料机器人2的数量为三个，其中一个取料机器人2位于热模锻机1进料口一侧，另外一个取料机器人2位于热模锻机1出料口一侧，剩余一个取料机器人2位于热模锻机1加工工位一侧。
取料机器人2包括取料机械臂21，取料机械臂21上设有取料夹具，取料夹具包括固定夹块22和活动夹块23，固定夹块22与机械臂末端固定连接，活动夹块23与机械臂滑动连接，活动夹块23连接有驱动活动夹块23相对于固定夹块22来回往复的取料伸缩缸24。
喷涂机器人3包括喷涂机械臂31，喷涂机械臂31上设有连接杆32，连接杆32上设有至少一组喷涂部件33，每组喷涂组件包括上下设置的两个喷头；
喷涂机器人3包括三组喷涂组件，其中两组喷涂组件通过喷涂控制部件连通有涂料桶，剩余一组喷涂部件33连接有吹气部件34。
涂料桶通过喷涂控制部件与喷涂组件连通，喷涂控制部件包括混合泵和电磁阀，混合泵抽取涂料桶内涂料并混合然后输送至喷头，电磁阀设置于涂料输送管路上，用于启动或关闭喷涂。
热模锻机1包括母模架，母模架固定设置，母模架内可拆卸连接有子模架，子模架上可拆卸连接有模具。
模具包括上模具11和下模具14，子模架包括相互配合的上子模架12和下子模架15，母模架包括相互配合的上母模架13和下母模架16。
其中每个母模架上设置一个子模架，每个子模架上设置预锻模具、终锻模具和模切模具，上母模架上还设有模切装置，模切装置包括模切刀，模切刀连接有驱动其驱动其上下往复的模切伸缩缸，模切刀沿模切模具周向设置。模切伸缩缸与上母模架固定连接。模切模具位于子模架上，模切模具包括上模切模具和下模切模具，使用时，上模切模具随着其他上模具下落，与下模切模具对齐，同时模切刀下落，将锻件废料冲切去除。该结构所进行的复合冲切，可以保证锻件尺寸、形位的精准性。
上母模架上连接有驱动其上下往复移动的模锻驱动装置，模锻驱动装置包括模锻伸缩缸。
热模锻机1还包括压紧装置4，压紧装置4可将子模架压紧于母模架上，压紧装置4包括第一压紧组件和第二压紧组件。
第一压紧组件包括第一伸缩缸41，第一伸缩缸41水平设置，第一伸缩缸41支撑设置于母模架上，第一伸缩缸41活塞端设置于模架外周侧且启动时能够水平顶紧子模架。
第一伸缩缸41的数量为四个，其中两个第一伸缩缸41位于上母模架13上，并用于夹紧上子模架12；剩余两个第一伸缩缸41位于下母模架16上，并用于夹紧下子模架15。
第二压紧组件包括第二伸缩缸42和楔块，子模架上设有倾斜面，楔块上设有与子模架相配合的压紧面，压紧面靠近子模架的一侧与母模架的距离大于另一侧，第二伸缩缸42固定设置于母模架上，第二伸缩缸42活塞端与楔块连接且启动时能够驱动楔块压紧子模架于母模架上。
第二伸缩缸42的数量为两个，其中一个第二伸缩缸42位于上母模架13上，剩余一个第二伸缩缸42位于下母模架16上。楔块的数量为两个，分别是第一楔块43和第二楔块44，第一楔块43用于夹紧下子模架15，第二楔块44用于夹紧上子模架12。
第一楔块43为梯形块，梯形块上部的宽度小于下部的宽度，梯形块通过螺栓与第二伸缩缸42活塞端固定连接，上母模架13上设有与配合梯形块滑座。使用时，第二伸缩缸42驱动梯形块上下往复移动，从而夹紧或松开上子模架12。
第二楔块44包括坡面和凸起，凸起弯折设置，坡面与下子模架15上的倾斜面配合设置，下母模架16上设有与凸起相配合的凹槽，凸起伸入凹槽后可限制第二楔块44向上抬起，使用时，第二伸缩缸42驱动第二楔块44上下往复移动，从而向下压紧或向上松开下子模架15。
热模锻机1还包括顶出装置，顶出装置可将模具从子模架上向外顶出，顶出装置包括顶出伸缩缸61、顶块62和顶杆63，顶出伸缩缸61一端穿出模具，顶出伸缩缸61另外一端穿出母模架并与顶块62接触连接，顶块62位于子模架内，顶块62上部穿出子模架并与顶杆63下部接触连接。顶杆63位于模具内侧或者底部，可从一侧或者下部顶出。
还包括子模架搬运装置5，子模架搬运装置5包括轨道51，轨道51上设有小车52，小车52底部设有行走部件53，小车52顶部铰接有支架54，支架54连接有驱动其摆动的搬运驱动装置，支架54摆动后可将预组装的子模架和模具放置于母模架上。搬运驱动装置为液压马达或者电机，此外也可以采用伸缩缸，并一端与支架54铰接，另外一端与小车52铰接。
此外，上述伸缩缸为液压缸，使用时通过液压泵站控制并驱动，此外，也可以根据需求进行相应替换。
使用时，可通过行走部件53带动小车52行走，到达热模锻机1工位后使支架54翻转，然后将子模架及模具安装在母模架上。
还包括PLC控制器7和预警装置，预警装置包括压力检测部件和声光报警部件，压力检测部件检测锻造压力，声光报警部件与PLC控制器7连接，压力检测部件与PLC控制器7连接。压力检测部件检测模锻液压缸压力，超出最低值及最高值时发送信号给PLC控制器，PLC控制器启动声光报警部件，进行声光报警。
实施例2：多工位模锻生产线的使用方法，包括以下步骤：
A、子模架和模具预装配；一般通过螺栓等方式固定。
B、子模架通过子模架搬运装置5搬运至母模架上，压紧装置4将子模架固定在母模架上；本发明中通过第一伸缩缸水平压紧，第二伸缩缸驱动楔块斜向压紧。
C、取料机器人2抓取坯料，放置在预锻模具上，另一取料机器人2将上一工序预锻件和终锻件取出，并按次序移至下一工位，另一取料机器人2将模切工位的锻件和废料取出；
其中，取料机器人2将预锻件取出放置于终锻工位上，终锻件取出放置于模切工位上。模切后的成品件和废料通过出料口侧的取料机器人2取出放置于下一工序上。
D、上模具11和下模具14压合，同时进行预锻、终锻和模切；
其中预锻、终锻是通过热模锻机的驱动部件驱动上模具和下模具压合完成，模切与预锻、终锻同时上下，同时模切刀另外通过驱动部件驱动切去废料。
E、重复步骤C、D。
F、本次锻件全部加工完成后，可通过子模架搬运装置5取出本次子模架，然后重复步骤A-E，进行下一锻件加工。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.多工位模锻生产线，包括热模锻机，其特征在于：还包括取料机器人和喷涂机器人，取料机器人的数量为多个，至少一个取料机器人位于热模锻机加工工位一侧，至少一个取料机器人位于热模锻机进料口或出料口一侧，喷涂机器人位于热模锻机加工工位远离取料机器人的一侧。
2.根据权利要求1所述的多工位模锻生产线，其特征在于：取料机器人的数量为三个，其中一个取料机器人位于热模锻机进料口一侧，另外一个取料机器人位于热模锻机出料口一侧，剩余一个取料机器人位于热模锻机加工工位一侧。
3.根据权利要求1所述的多工位模锻生产线，其特征在于：取料机器人包括取料机械臂，取料机械臂上设有取料夹具，取料夹具包括固定夹块和活动夹块，固定夹块与机械臂末端固定连接，活动夹块与机械臂滑动连接，活动夹块连接有驱动活动夹块相对于固定夹块来回往复的取料伸缩缸。
4.根据权利要求1所述的多工位模锻生产线，其特征在于：喷涂机器人包括喷涂机械臂，喷涂机械臂上设有连接杆，连接杆上设有至少一组喷涂部件，每组喷涂组件包括上下设置的两个喷头；
喷涂机器人包括三组喷涂组件，其中两组喷涂组件通过喷涂控制部件连通有涂料桶，剩余一组喷涂部件连接有吹气部件。
5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的多工位模锻生产线，其特征在于：热模锻机包括母模架，母模架固定设置，母模架内可拆卸连接有子模架，子模架上可拆卸连接有模具。
6.根据权利要求5所述的多工位模锻生产线，其特征在于：热模锻机还包括压紧装置，压紧装置可将子模架压紧于母模架上，压紧装置包括第一压紧组件和第二压紧组件；
第一压紧组件包括第一伸缩缸，第一伸缩缸水平设置，第一伸缩缸支撑设置于母模架上，第一伸缩缸活塞端设置于模架外周侧且启动时能够水平顶紧子模架；
第二压紧组件包括第二伸缩缸和楔块，子模架上设有倾斜面，楔块上设有与子模架相配合的压紧面，压紧面靠近子模架的一侧与母模架的距离大于另一侧，第二伸缩缸固定设置于母模架上，第二伸缩缸活塞端与楔块连接且启动时能够驱动楔块压紧子模架于母模架上。
7.根据权利要求5所述的多工位模锻生产线，其特征在于：热模锻机还包括顶出装置，顶出装置可将模具从子模架上向外顶出，顶出装置包括顶出伸缩缸、顶块和顶杆，顶出伸缩缸一端穿出模具，顶出伸缩缸另外一端穿出母模架并与顶块接触连接，顶块位于子模架内，顶块上部穿出子模架并与顶杆下部接触连接。
8.根据权利要求5所述的多工位模锻生产线，其特征在于：热模锻机还包括模切模具和模切装置，模切装置包括模切刀，模切刀连接有驱动其驱动其上下往复的模切伸缩缸，模切刀沿模切模具周向设置，模切模具设置于子模架上。
9.根据权利要求1-4任一权利要求所述的多工位模锻生产线，其特征在于：还包括子模架搬运装置，子模架搬运装置包括轨道，轨道上设有小车，小车底部设有行走部件，小车顶部铰接有支架，支架连接有驱动其摆动的搬运驱动装置，支架摆动后可将预组装的子模架和模具放置于母模架上；
还包括PLC控制器和预警装置，预警装置包括压力检测部件和声光报警部件，压力检测部件检测锻造压力，声光报警部件与PLC控制器连接，压力检测部件与PLC控制器连接。
10.多工位模锻生产线的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、子模架和模具预装配；
B、子模架通过子模架搬运装置搬运至母模架上，子模架压紧装置将子模架固定在母模架上；
C、取料机器人抓取坯料，放置在预锻模具上，另一取料机器人将上一工序预锻件和终锻件取出，并按次序移至下一工位，另一取料机器人将模切工位的锻件和废料取出；
D、上模具和下模具压合，同时进行预锻、终锻和模切；
E、重复步骤C、D。
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