CN114769681A - 一种铝与铝合金化检验样品自动化制样系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于铝与铝合金产品生产技术领域，涉及铝与铝合金化检验样品自动化制样系统，包括操作界面、铣削设备、输送系统、除尘系统、预警系统、控制系统和柜机外壳，柜机外壳将操作界面、输送系统、除尘系统、预警系统、铣削装备和控制系统集成为一体，形成机床一体式结构，用于给输送系统、预警系统、铣削装备和控制系统提供密闭除尘空间。本发明占地空间小，能够在封闭空间内单次批量加工样品，数据信息管理实现智能化，本发明可实现不同形状、外形尺寸在一定误差范围内的多件样品同时制作、在生产过程实现自动集尘、预警处理、人机交互式一键操作，具有体积小、质量稳定、生产高效、自动化及信息化程度高、降噪环保、智能安全的优点。

Description

一种铝与铝合金化检验样品自动化制样系统
技术领域
本发明属于铝与铝合金产品生产技术领域，具体地，涉及一种铝与铝合金化检验样品自动化制样系统。
背景技术
检化验制样是流程制造企业提产、提效、提质的重要工作。长期以来，铝和铝合金制样工作由人工完成，存在制样效率低、劳动强度大等问题，国内采用人工制样的方式，每天只能完成一个铝样品/槽和一个铝合金样品/批次的制样，产品在24小时内的质量变化无法及时发现，严重影响生产效率和生产质量；而且在制样过程中，工作环境开放，存在飞屑、扬尘和噪音污染，工人作业也存在安全隐患。
发明内容
本发明的目的是提供一种铝与铝合金化检验样品自动化制样系统，以解决上述技术问题。
本发明采用了以下技术方案：
一种铝与铝合金化检验样品自动化制样系统，包括操作界面、铣削设备、输送系统、除尘系统、预警系统、控制系统和柜机外壳；
所述铣削设备，按设定的加工参数将铝或铝合金样品的毛坯制备成所需化检验的样品；
所述输送系统，包括运输轨道、上/卸料盘、翻转机构、限位装置，用于将毛坯放置于≥20件的上/卸料盘，上/卸料盘卡紧毛坯，限位装置按设定参数升降将毛坯置于统一高度，翻转机构将上/卸料盘翻转180°，并输送至铣削设备的加工工位，并将加工后的样品输送至喷码设备进行喷码后返回至初始上/卸料工位；其中上/卸料盘可以对不同形状和外形尺寸在一定误差范围内的样品或毛坯进行自适应性卡紧；
所述预警系统，用于所述铝与铝合金化检验样品自动化制样系统开始工作、发生故障时，发出预警信号至控制系统；
所述柜机外壳，将输送系统、除尘系统、预警系统、铣削装备、操作界面和控制系统集成为一体，形成机床一体式结构，用于给输送系统、预警系统、铣削装备和控制系统提供密闭除尘空间；
所述除尘系统，用于对柜机外壳内的密闭除尘空间进行负压除尘；
所述控制系统，用于控制铣削设备、输送系统、预警系统和除尘系统按预定的工作条件进行启停和动作，所述控制系统通过操作界面可以收发远程生产单元的生产状态信息数据，进行制样计划、样品跟踪、制样过程监控、设备运行状态监视、质量记录、检测数据统计、样品溯源管理，自动获取制样数据和分析质量文件。
优选的，所述铣削设备包括铣削动力头、伺服驱动电机和动力滑台，所述动力滑台在伺服驱动电机的驱动下水平移动，带动铣削动力头按预定的进刀量对毛坯进行铣削加工，实现一次加工多个毛坯。
优选的，所述控制系统包括上位机与下位机，通过所述上位机设定所述铣削设备的加工参数，并实时展示所述铝与铝合金化检验样品自动化制样系统的测试、报警和工艺信息，并可与第三方软件进行接口通讯；所述下位机按照预定的工艺流程和工作节拍进行工作，实时监控所述铝与铝合金化检验样品自动化制样系统的运行信息、工序执行情况并发送到上位机，当下位机收到预警系统发送的预警信号后，控制所述铝与铝合金化检验样品自动化制样系统自动紧急停机，并将故障信息发送到上位机保存和分析。
优选的，所述输送系统可一次对多个不同形状和外形尺寸在一定误差范围内的铝或铝合金样品毛坯样品进行自适应性夹持、卡紧、旋转、定位和传送。
优选的，所述铝与铝合金化检验样品自动化制样系统高度集成、占地空间小，实现封闭空间内单次批量加工样品数量≥20件，单件样品制样时间≤7秒钟，样品质量稳定，样品加工后加工表面粗糙度≤6.3，所述柜机外壳的防尘等级达到IP3～IP5级，噪音控制在Ⅲ等级。
优选的，所述除尘系统中配置有负压式除尘器。
优选的，所述预警系统包括设置于柜机外壳外部的报警器，所述报警器在接收到预警系统发出的预警信号后可发出声光警报。
优选的，所述柜机外壳上设有方便人工摆样和取样的窗口。
优选的，所述操作界面设于柜机外壳上，包括触摸式液晶屏和急停按钮，所述触摸式液晶屏和急停按钮分别与控制系统通讯连接。
优选的，还包括管理系统，实现上位机、下位机和化检验设备的集成管理，具有制样过程全生命周期管理功能，可以收发远程生产单元的生产状态信息数据，进行制样计划、样品跟踪、制样过程监控、设备运行状态监视、质量记录、检测数据统计、样品溯源等管理，自动获取制样数据和分析质量文件。
本发明还包括能够使该一种铝与铝合金化检验样品自动化制样系统正常使用的其它设备或组件，这些设备或组件均采用本领域的常规技术手段。另外，本发明中未加限定的装置和组件均采用本领域中的常规技术手段，本领域的技术人员可根据实际的使用需求来选择相应装置和组件的型号、安装方式，明确的了解其具体如何安装与控制，在此不再详细描述。
本发明的有益效果是，占地空间小，能够在封闭空间内单次批量加工样品，数据信息管理实现智能化，配置无线与有线通讯接口，实现与前端自动取样机，后端数据处理系统间的数据请求、传输功能，实现一键式操作，此外，本发明可实现不同形状、外形尺寸在一定误差范围内的多件样品同时制作、在生产过程实现自动集尘、预警处理、人机交互式一键操作，具有体积小、质量稳定、生产高效、自动化及信息化程度高、降噪环保、智能安全的优点，能够满足任何规模企业的铝和铝合金制样工作需求。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是实施例中本发明的部分设备的结构布局图。
图2是实施例中本发明的一个视角的外形布局图。
图3是实施例中本发明的另一个视角的外形布局图。
图4是实施例中本发明的工作流程图。
图5是实施例中本发明的管理系统的结构框图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图以及具体实施例对本发明进行清楚地描述，在此处的描述仅仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
实施例
请参照图1～5，本发明提供的一种铝与铝合金化检验样品自动化制样系统，包括操作界面1、铣削设备2、输送系统3、控制系统、除尘系统6、预警系统8和柜机外壳9；
所述铣削设备2，按设定的加工参数将铝或铝合金样品的毛坯制备成所需化检验的样品；
所述输送系统3，包括运输轨道、上/卸料盘、翻转机构、限位装置，用于将毛坯放置于≥20件的上/卸料盘，上/卸料盘卡紧毛坯，限位装置按设定参数升降将毛坯置于统一高度，翻转机构将上/卸料盘翻转180°，并输送至铣削设备的加工工位，并将加工后的样品输送至喷码设备进行喷码后返回至初始上/卸料工位；其中上/卸料盘可以对不同形状和外形尺寸在一定误差范围内的样品或毛坯进行自适应性卡紧；
所述预警系统8，用于所述铝与铝合金化检验样品自动化制样系统开始工作、发生故障时，发出预警信号至控制系统；
所述柜机外壳9，将操作界面1、输送系统3、除尘系统6、预警系统8、铣削装备2和控制系统集成为一体，形成机床一体式结构，用于给输送系统3、预警系统8、铣削装备2和控制系统提供密闭除尘空间；
所述除尘系统6，用于对柜机外壳9内的密闭除尘空间进行负压除尘；
所述控制系统，用于控制铣削设备2、输送系统3、预警系统8和除尘系统6按预定的工作条件进行启停和动作，所述控制系统通过操作界面1可以收发远程生产单元的生产状态信息数据，进行制样计划、样品跟踪、制样过程监控、设备运行状态监视、质量记录、检测数据统计、样品溯源管理，自动获取制样数据和分析质量文件。
具体地，所述铣削设备2包括铣削动力头、伺服驱动电机和动力滑台，所述动力滑台在伺服驱动电机的驱动下水平移动，带动铣削动力头按预定的进刀量对毛坯进行铣削加工，实现一次加工20个以上毛坯。
具体地，所述控制系统包括上位机与下位机，通过所述上位机设定所述铣削设备2的加工参数，并实时展示所述铝与铝合金化检验样品自动化制样系统的测试、报警和工艺信息，并可与第三方软件进行接口通讯；所述下位机按照预定的工艺流程和工作节拍进行工作，实时监控所述铝与铝合金化检验样品自动化制样系统的运行信息、工序执行情况并发送到上位机，当下位机收到预警系统8发送的预警信号后，控制所述铝与铝合金化检验样品自动化制样系统自动紧急停机，并将故障信息发送到上位机保存和分析。
具体地，所述输送系统3可一次对20个以上不同形状和外形尺寸在一定误差范围内的毛坯或样品进行夹持、卡紧、旋转、定位和传送。
具体地，所述铝与铝合金化检验样品自动化制样系统高度集成、占地空间小，实现封闭空间内单次批量加工样品数量≥20件，单件样品制样时间≤7秒钟，样品质量稳定，加工后加工表面粗糙度≤6.3，所述柜机外壳9的防尘等级达到IP3～IP5级，噪音控制在Ⅲ等级。
具体地，所述除尘系统6中配置有负压式除尘器。
具体地，所述预警系统包括设置于柜机外壳9外部的报警器，所述报警器在接收到预警系统8发出的预警信号后可发出声光警报。
具体地，所述柜机外壳9上设有方便人工摆样和取样的窗口。
具体地，所述操作界面1设于柜机外壳9上，包括触摸式液晶屏和急停按钮，所述触摸式液晶屏和急停按钮分别与控制系统通讯连接。
具体地，还包括管理系统(图中未示出)，实现上位机、下位机和化检验设备的集成管理，具有制样过程全生命周期管理功能，可以收发远程生产单元的生产状态信息数据，进行制样计划、样品跟踪、制样过程监控、设备运行状态监视、质量记录、检测数据统计、样品溯源等管理，自动获取制样数据和分析质量文件。
本发明的工作原理是，利用输送系统3上的上/卸料盘、翻转机构、限位装置，既可以加工圆柱形的毛坯、也可以加工蘑菇头形的毛坯，一次将20件以上铝或铝合金样品毛坯稳妥放置在物料盘上后，操作人员通过触摸式液晶屏启动控制系统，预警系统8同步进入预警状态，控制系统对加工样品进行传识别判定后，根据判定结果开始进入工作状态，载有多件样品的上/卸料盘对毛坯夹紧，输送系统3通过限位装置、翻转机构，使所有毛坯的铣削面基本保证在同一平面且处于铣削设备2的加工工位上，然后铣削动力头按设定值进刀，同时除尘系统6开始同步工作，当铣削完成后，输送系统3回到初始位置，将加工完成的化检验样品送至初始上/卸料工位或化检验设备进行化检验；样品化检验的同时，管理系统自动读取、存储、共享化检验数据，统计化检验的样品批次及数量，根据需要进行数据处理；样品完成化检验后，由输送系统3将样品输送至喷码区进行识别喷码后回到初始上/卸料工位，将上/卸料盘输送至卸料工位，完成样品制作及检化验。
以上已经描述了本发明的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (9)

1.一种铝与铝合金化检验样品自动化制样系统，包括铣削设备，其特征在于：还包括输送系统、除尘系统、预警系统、控制系统、柜机外壳和操作界面；
所述铣削设备，按设定的加工参数将铝或铝合金样品的毛坯制备成所需化检验的样品；
所述输送系统，包括运输轨道、上/卸料盘、翻转机构、限位装置，用于将毛坯放置于≥20件的上/卸料盘，上/卸料盘卡紧毛坯，限位装置按设定参数升降将毛坯置于统一高度，翻转机构将上/卸料盘翻转180°，并输送至铣削设备的加工工位，并将加工后的样品输送至喷码设备进行喷码后返回至初始上/卸料工位；其中上/卸料盘可以对不同形状和外形尺寸在一定误差范围内的毛坯或样品进行自适应性卡紧；
所述预警系统，用于所述铝与铝合金化检验样品自动化制样系统开始工作、发生故障时，发出预警信号至控制系统；
所述柜机外壳，将输送系统、除尘系统、预警系统、铣削装备、操作界面和控制系统集成为一体，形成机床一体式结构，用于给输送系统、预警系统、铣削装备和控制系统提供密闭除尘空间；
所述除尘系统，用于对柜机外壳内的密闭除尘空间进行负压除尘；
所述控制系统，用于控制铣削设备、输送系统、预警系统和除尘系统按预定的工作条件进行启停和动作，所述控制系统通过操作界面可以收发远程生产单元的生产状态信息数据，进行制样计划、样品跟踪、制样过程监控、设备运行状态监视、质量记录、检测数据统计、样品溯源管理，自动获取制样数据和分析质量文件。
2.根据权利要求1所述的铝与铝合金化检验样品自动化制样系统，其特征在于：所述铣削设备包括铣削动力头、伺服驱动电机和动力滑台，所述动力滑台在伺服驱动电机的驱动下水平移动，带动铣削动力头按预定的进刀量对毛坯进行铣削加工，实现一次加工多个毛坯。
3.根据权利要求1所述的铝与铝合金化检验样品自动化制样系统，其特征在于：所述控制系统包括上位机与下位机，通过所述上位机设定所述铣削设备的加工参数，并实时展示所述铝与铝合金化检验样品自动化制样系统的测试、报警和工艺信息，并可与第三方软件进行接口通讯；所述下位机按照预定的工艺流程和工作节拍进行工作，实时监控所述铝与铝合金化检验样品自动化制样系统的运行信息、工序执行情况并发送到上位机，当下位机收到预警系统发送的预警信号后，控制所述铝与铝合金化检验样品自动化制样系统自动紧急停机，并将故障信息发送到上位机保存和分析。
4.根据权利要求1所述的铝与铝合金化检验样品自动化制样系统，其特征在于：所述输送系统可一次对多个不同形状和外形尺寸在一定误差范围内的样品或毛坯进行自适应性夹持、卡紧、旋转、定位和传送。
5.根据权利要求1所述的铝与铝合金化检验样品自动化制样系统，其特征在于：所述铝与铝合金化检验样品自动化制样系统高度集成、占地空间小，实现封闭空间内单次批量加工样品数量≥20件，单件样品制样时间≤7秒钟，样品质量稳定，加工后加工表面粗糙度≤6.3，所述柜机外壳的防尘等级达到IP3～IP5级，噪音控制在Ⅲ等级。
6.根据权利要求1所述的铝与铝合金化检验样品自动化制样系统，其特征在于：所述除尘系统中配置有负压式除尘器。
7.根据权利要求1所述的铝与铝合金化检验样品自动化制样系统，其特征在于：所述预警系统包括设置于柜机外壳外部的报警器，所述报警器在接收到预警系统发出的预警信号后可发出声光警报。
8.根据权利要求1所述的铝与铝合金化检验样品自动化制样系统，其特征在于：所述柜机外壳上设有方便人工摆样和取样的窗口。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的铝与铝合金化检验样品自动化制样系统，其特征在于：所述操作界面设于柜机外壳上，包括触摸式液晶屏和急停按钮，所述触摸式液晶屏和急停按钮分别与控制系统通讯连接。
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