CN115464091A - 一种轴承套圈的锻造生产线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轴承套圈的锻造生产线，包括：第一板式输送机、预热加热炉、第一高温加热炉、液压镦粗机、液压冲孔机、液压切底平幅机、输送设备、第二高温加热炉、辗环机、整形机、去应力退火炉、第二板式输送机、第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂、第四机械臂、第五机械臂、第六机械臂、第七机械臂和第八机械臂。本发明的有益效果是：采用机械臂与主要加工设备分列两排的排布方式，有助于机械臂的维护以及加工设备运转过程中巡检监视。采用机械臂与主要加工设备分列两排的排布方式，实现了冷热分离，高温运转环境位于机械臂的正面，而机械臂的背面则处于远离热环境的冷环境下，可以在该侧设置行走通道，安全性高。

Description

一种轴承套圈的锻造生产线

技术领域

本发明涉及一种轴承套圈的锻造生产线。

背景技术

目前，在轴承套圈锻造加工过程中，轴承套圈的锻造工艺中的操作大多由数名锻工在狭小场所内进行上手和下手，操作人员均暴露于相同的有害环境和安全隐患较大的高工况中；在大型锻造车间，危害随工作岗位的不同而各异；但共同特点：高强度的体力劳动，噪声，空气烟雾污染；工人们暴露于高温空气和热辐射下；但在大型锻造车间，靠近加热炉或落锤机的工作点可能高达150℃～190℃，容易引起操作人员缺盐和热痉挛，对工人健康会有严重的危害。另外手工锻造的不稳定性高，同批次的锻造产品制冷稳定性和一致性相对较差。

CN201810162887.2公开了一种轴承套圈锻造生产线及轴承套圈生产工艺，可以实现轴承套圈的自动化锻造。但其流水线缺乏合理的排布，不利于设备维护和设备生产过程中的巡检。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轴承套圈的锻造生产线，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种轴承套圈的锻造生产线，包括：第一板式输送机、预热加热炉、第一高温加热炉、液压镦粗机、液压冲孔机、液压切底平幅机、输送设备、第二高温加热炉、辗环机、整形机、去应力退火炉、第二板式输送机、第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂、第四机械臂、第五机械臂、第六机械臂、第七机械臂和第八机械臂；

第一板式输送机用于进行上料；预热加热炉用于对物料进行初步加热升温；第一高温加热炉用于对初步升温后的物料进行再次加热升温；液压镦粗机用于进行镦粗作业；液压冲孔机用于进行冲孔作业；液压切底平幅机用于进行切底平幅作业；输送设备用于从液压镦粗机、经液压冲孔机向液压切底平幅机转移物料；第二高温加热炉用于对物料进行加热升温；辗环机用于进行辗环作业；整形机用于对物料进行整形；去应力退火炉用于进行去应力作业；第二板式输送机用于向外输送锻造后的轴承套圈；

第一机械臂用于将第一板式输送机输送的物料向预热加热炉转移；第二机械臂用于从预热加热炉向第一高温加热炉转移物料；第三机械臂用于从第一高温加热炉向液压镦粗机转移物料；第四机械臂用于从液压切底平幅机向第二高温加热炉转移物料；第五机械臂用于从第二高温加热炉向辗环机转移物料；第六机械臂用于从辗环机向整形机转移物料；第七机械臂用于从整形机向去应力退火炉转移物料；第八机械臂用于从去应力退火炉向第二板式输送机转移物料；

第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂、第四机械臂、第五机械臂、第六机械臂、第七机械臂和第八机械臂沿第一直线排列；

第一板式输送机、预热加热炉、第一高温加热炉、液压镦粗机、液压冲孔机、液压切底平幅机、第二高温加热炉、辗环机、整形机、去应力退火炉和第二板式输送机沿第二直线排列；第二直线平行于第一直线。

作为本发明进一步的方案：第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂、第四机械臂、第五机械臂、第六机械臂、第七机械臂和第八机械臂设置相同的机械爪以抓取物料；

机械爪包括：安装基座、夹爪液压缸、两个夹爪和两个拨爪机构；夹爪液压缸安装至安装基座；夹爪液压缸驱动两个夹爪中的一个相对于另一个运动从而夹持物料；两个夹爪中的一个固定至夹爪液压缸的缸体或安装基座；两个夹爪中的另一个连接至夹爪液压缸的缸杆；

每个夹爪均安装有一个拨爪机构；拨爪机构包括：拨爪液压缸和拨爪；拨爪转动连接至夹爪；拨爪液压缸驱动拨爪相对于夹爪转动；拨爪液压缸的缸体转动连接至夹爪；拨爪液压缸的缸杆转动连接至拨爪。

作为本发明进一步的方案：在机械爪运动到物料位置处时，机械爪抓取物料的控制方式包括以下步骤：

步骤1，拨爪液压缸驱动拨爪转动第一角度值；

步骤2，夹爪液压缸驱动两个夹爪中的一个运动第一运动距离；

步骤3，拨爪液压缸驱动拨爪在第一角度值的基础上继续转动第二角度后恢复至第一角度值的位置；

步骤4，夹爪液压缸继续驱动两个夹爪中的一个运动直至两个夹爪抓柱物料。

作为本发明进一步的方案：第一板式输送机的输出端设有接料平台；接料平台设有用于接料的接料位；

一种轴承套圈的锻造生产线还包括：用于检测接料位是否有物料的传感器；

在接料位上有物料时，第一板式输送机暂停向接料平台输送物料，在接料位上无物料时，第一板式输送机向接料平台输送物料；

第一机械臂从接料位上抓取物料向预热加热炉输送。

作为本发明进一步的方案：传感器为光学传感器或压力传感器。

作为本发明进一步的方案：第一板式输送机和第二板式输送机的输送方向相互平行。

作为本发明进一步的方案：第一板式输送机和第二板式输送机的输送方向相反且第一板式输送机的输送方向和第二板式输送机的输送方向均垂直于第二直线。

作为本发明进一步的方案：输送设备输送物料的方向平行于第二直线。

作为本发明进一步的方案：第一高温加热炉与第二高温加热炉为相同的加热炉且第一高温加热炉和第二高温加热炉的温度控制相同。

作为本发明进一步的方案：一种轴承套圈的锻造生产线对轴承套圈的锻造工序包括顺序排列的以下工序：预热升温工序、高温加热工序、镦粗工序、冲孔工序、切底平幅工序、升温加热工序、辗环工序、整形工序、去应力退火工序。

作为本发明进一步的方案：去应力退火后的轴承套圈通过自然冷却的方式降低室温。

作为本发明进一步的方案：去应力退火后的轴承套圈随第二板式输送机的输送在第二板式输送机上自然冷却至室温。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用机械臂与主要加工设备分列两排的排布方式，有助于机械臂的维护以及加工设备运转过程中巡检监视。

采用机械臂与主要加工设备分列两排的排布方式，实现了冷热分离，高温运转环境位于机械臂的正面，而机械臂的背面则处于远离热环境的冷环境下，可以在该侧设置行走通道，安全性高。

基于传感器实现对第一板式输送机的控制，实现物料的自动进给。接料位的设置，相比机械臂从第一板式输送机直接抓取物料，使机械臂不需要复杂的光学识别只需定点抓取，抓取控制逻辑简单，稳定性高。缩减机械臂的成本。通过对机械爪的优化提升夹持的可靠性。

第一板式输送机和第二板式输送机的排布减少生产线横向空间。

在生产过程中加热整形工艺，可以提升产品的精度。将整形工艺设置在去应力之前，相比设置在去应力之后，可以一次去除整形过程中产生的应力以及锻造产生的应力。避免去应力后再次产生应力影响产品寿命。

本发明的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

附图说明

图1是本发明的一种轴承套圈的锻造生产线的示意图；

图2是图1中一种轴承套圈的锻造生产线的前半段的示意图；

图3是图1中一种轴承套圈的锻造生产线的后半段的示意图；

图4是图1中一种轴承套圈的锻造生产线的机械臂采用的机械爪处于抓取位置的示意图；

图5是图4中的机械爪处于初始状态未抓取物料的示意图。

附图标号清单：

轴承套圈的锻造生产线100，第一板式输送机1，预热加热炉2，第一高温加热炉3，液压镦粗机4，液压冲孔机5，液压切底平幅机6，输送设备7，第二高温加热炉8，辗环机9，整形机10，去应力退火炉11，第二板式输送机12，第一机械臂13，第二机械臂14，第三机械臂15，第四机械臂16，第五机械臂17，第六机械臂18，第七机械臂19，第八机械臂20，第一直线101，第二直线102，机械爪200，安装基座210、夹爪液压缸220、夹爪230、拨爪机构240，拨爪液压缸241，拨爪242。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图5，本发明实施例中，一种轴承套圈的锻造生产线100，包括：第一板式输送机1、预热加热炉2、第一高温加热炉3、液压镦粗机4、液压冲孔机5、液压切底平幅机6、输送设备7、第二高温加热炉8、辗环机9、整形机10、去应力退火炉11、第二板式输送机12、第一机械臂13、第二机械臂14、第三机械臂15、第四机械臂16、第五机械臂17、第六机械臂18、第七机械臂19和第八机械臂20。

第一板式输送机1用于进行上料。预热加热炉2用于对物料进行初步加热升温。第一高温加热炉3用于对初步升温后的物料进行再次加热升温。预热加热炉2进行初步升温。第一高温加热炉3在预热加热炉2的基础上进行再次升温达到较高的温度。

液压镦粗机4用于进行镦粗作业。液压镦粗机4可以将毛坯物料镦粗成型为饼状物料。

液压冲孔机5用于进行冲孔作业。液压冲孔机5可以将饼状物料进行冲孔形成环状物料。

液压切底平幅机6用于进行切底平幅作业。液压切底平幅机6可以将环状物料切底平幅。输送设备7用于从液压镦粗机4、经液压冲孔机5向液压切底平幅机6转移物料。输送设备7可以作为液压镦粗机4、液压冲孔机5和液压切底平幅机6的配套设备随冲压工序进行步进，从而实现物料进给。

第二高温加热炉8用于对物料进行加热升温。经过一段时间的冲压作业，物料温度下降，通过第二高温加热炉8对物料进行再次升温加热，从而便于后续进行辗环作业。辗环机9用于进行辗环作业。加热后的物料进入辗环机9进行辗环作业。整形机10用于对物料进行整形。通过整形机10进一步提升物料坯料的精度。去应力退火炉11用于进行去应力作业。通过去应力作用可以释放锻造过程中产生的内应力。

第二板式输送机12用于向外输送锻造后的轴承套圈。

第一机械臂13用于将第一板式输送机1输送的物料向预热加热炉2转移。第二机械臂14用于从预热加热炉2向第一高温加热炉3转移物料。第三机械臂15用于从第一高温加热炉3向液压镦粗机4转移物料。第四机械臂16用于从液压切底平幅机6向第二高温加热炉8转移物料。第五机械臂17用于从第二高温加热炉8向辗环机9转移物料。第六机械臂18用于从辗环机9向整形机10转移物料。第七机械臂19用于从整形机10向去应力退火炉11转移物料。第八机械臂20用于从去应力退火炉11向第二板式输送机12转移物料。

每个机械臂仅参与两个工位之间的物料中转，可以降低机械臂结构的复杂性。相比多位置中转的机械臂，控制逻辑简单，稳定性高。

作为本发明进一步的方案：第一机械臂13、第二机械臂14、第三机械臂15、第四机械臂16、第五机械臂17、第六机械臂18、第七机械臂19和第八机械臂20设置相同的机械爪200以抓取物料。

机械爪200包括：安装基座210、夹爪液压缸220、两个夹爪230和两个拨爪机构240。夹爪液压缸220安装至安装基座210。夹爪液压缸220驱动两个夹爪230中的一个相对于另一个运动从而夹持物料。两个夹爪230中的一个固定至夹爪液压缸220的缸体或安装基座210。两个夹爪230中的另一个连接至夹爪液压缸220的缸杆。

每个夹爪230均安装有一个拨爪机构240。拨爪机构240包括：拨爪液压缸241和拨爪242。拨爪242转动连接至夹爪230。拨爪液压缸241驱动拨爪242相对于夹爪230转动。拨爪液压缸241的缸体转动连接至夹爪230。拨爪液压缸241的缸杆转动连接至拨爪242。

采用相对简单的机械臂结构，不需要精准的光学定位。利用拨爪机构240提升夹持的准确性，实现对物料的准确夹持。可以进一步降低机械臂成本。

作为一种优选的实施方式，在机械爪200运动到物料位置处时，机械爪200抓取物料的控制方式包括以下步骤：

步骤1，拨爪液压缸241驱动拨爪242转动第一角度值；

步骤2，夹爪液压缸220驱动两个夹爪230中的一个运动第一运动距离。

步骤3，拨爪液压缸241驱动拨爪242在第一角度值的基础上继续转动第二角度后恢复至第一角度值的位置。

步骤4，夹爪液压缸220继续驱动两个夹爪230中的一个运动直至两个夹爪230抓柱物料。

在步骤1中，拨爪242转动第一角度值使拨爪242略微向内倾斜可以保证在夹爪液压缸220运动的时候放置物料脱离。夹爪液压缸220采用两步运动的方式夹紧物料，首先在步骤2中运动一段距离，使夹爪230运动到近夹持位置处，然后控制拨爪242向内拨动一次后复位，通过拨爪24拨动可以使物料内靠，方便后续步骤4中准确夹紧。拨爪24运动后复位，防止由于物料的差异性，在夹持时，拨爪242承担夹持力，影响夹持效果以及避免在通过夹爪夹持力或夹爪液压缸220负载来判断夹持状态时出现误判或判断可靠性下降的问题。

完成抓取、转移和释放物料后，夹爪液压缸220和拨爪液压缸241分别控制夹爪230和拨爪24打开至最大位置即初始状态未开始抓取物料的位置，以待后续抓取物料。

第一机械臂13、第二机械臂14、第三机械臂15、第四机械臂16、第五机械臂17、第六机械臂18、第七机械臂19和第八机械臂20沿第一直线101排列。

第一板式输送机1、预热加热炉2、第一高温加热炉3、液压镦粗机4、液压冲孔机5、液压切底平幅机6、第二高温加热炉8、辗环机9、整形机10、去应力退火炉11和第二板式输送机12沿第二直线102排列。第二直线102平行于第一直线101。

采用机械臂与主要加工设备分列两排的排布方式，有助于机械臂的维护以及加工设备运转过程中巡检监视。

采用机械臂与主要加工设备分列两排的排布方式，实现了冷热分离，高温运转环境位于机械臂的正面，而机械臂的背面则处于远离热环境的冷环境下，可以在该侧设置行走通道，安全性高。

作为一种优选的实施方式，第一板式输送机1的输出端设有接料平台。接料平台设有用于接料的接料位。一种轴承套圈的锻造生产线100还包括：传感器。传感器用于检测接料位是否有物料。作为一种具体的实施方式，传感器为光学传感器或压力传感器。

在接料位上有物料时，第一板式输送机1暂停向接料平台输送物料，在接料位上无物料时，第一板式输送机1向接料平台输送物料。第一机械臂13从接料位上抓取物料向预热加热炉2输送。基于传感器实现对第一板式输送机1的控制，实现物料的自动进给。接料位的设置，相比机械臂从第一板式输送机1直接抓取物料，使机械臂不需要复杂的光学识别只需定点抓取，抓取控制逻辑简单，稳定性高。

作为一种具体的实施方式，第一板式输送机1和第二板式输送机12的输送方向相互平行。第一板式输送机1和第二板式输送机12的输送方向相反且第一板式输送机1的输送方向和第二板式输送机12的输送方向均垂直于第二直线102。

第一板式输送机1和第二板式输送机12的排布减少生产线横向空间。

作为一种具体的实施方式，输送设备7输送物料的方向平行于第二直线102。

作为一种具体的实施方式，第一高温加热炉3与第二高温加热炉8为相同的加热炉且第一高温加热炉3和第二高温加热炉8的温度控制相同。

作为一种优选的实施方式，一种轴承套圈的锻造生产线100对轴承套圈的锻造工序包括顺序排列的以下工序：预热升温工序、高温加热工序、镦粗工序、冲孔工序、切底平幅工序、升温加热工序、辗环工序、整形工序、去应力退火工序。具体而言，预热加热炉2执行预热升温工序。第一高温加热炉3执行高温加热工序。液压镦粗机4执行镦粗工序。液压冲孔机5执行冲孔工序。液压切底平幅机6执行切底平幅工序。第二高温加热炉8执行升温加热工序。辗环机9执行辗环工序。整形机10执行整形工序。去应力退火炉11执行去应力退火工序。

作为一种具体的方式，去应力退火后的轴承套圈通过自然冷却的方式降低室温。去应力退火后的轴承套圈随第二板式输送机12的输送在第二板式输送机12上自然冷却至室温。冷却至室温后可以进行后续加工、存储或运输。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种轴承套圈的锻造生产线，其特征在于，包括：

第一板式输送机、预热加热炉、第一高温加热炉、液压镦粗机、液压冲孔机、液压切底平幅机、输送设备、第二高温加热炉、辗环机、整形机、去应力退火炉、第二板式输送机、第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂、第四机械臂、第五机械臂、第六机械臂、第七机械臂和第八机械臂；

所述第一板式输送机用于进行上料；所述预热加热炉用于对物料进行初步加热升温；所述第一高温加热炉用于对初步升温后的物料进行再次加热升温；所述液压镦粗机用于进行镦粗作业；所述液压冲孔机用于进行冲孔作业；所述液压切底平幅机用于进行切底平幅作业；所述输送设备用于从所述液压镦粗机、经所述液压冲孔机向所述液压切底平幅机转移物料；所述第二高温加热炉用于对物料进行加热升温；所述辗环机用于进行辗环作业；所述整形机用于对物料进行整形；所述去应力退火炉用于进行去应力作业；所述第二板式输送机用于向外输送锻造后的轴承套圈；

所述第一机械臂用于将所述第一板式输送机输送的物料向所述预热加热炉转移；所述第二机械臂用于从所述预热加热炉向所述第一高温加热炉转移物料；所述第三机械臂用于从所述第一高温加热炉向所述液压镦粗机转移物料；所述第四机械臂用于从所述液压切底平幅机向所述第二高温加热炉转移物料；所述第五机械臂用于从所述第二高温加热炉向所述辗环机转移物料；所述第六机械臂用于从所述辗环机向所述整形机转移物料；所述第七机械臂用于从所述整形机向所述去应力退火炉转移物料；所述第八机械臂用于从所述去应力退火炉向所述第二板式输送机转移物料；

所述第一机械臂、所述第二机械臂、所述第三机械臂、所述第四机械臂、所述第五机械臂、所述第六机械臂、所述第七机械臂和所述第八机械臂沿第一直线排列；

所述第一板式输送机、所述预热加热炉、所述第一高温加热炉、所述液压镦粗机、所述液压冲孔机、所述液压切底平幅机、所述第二高温加热炉、所述辗环机、所述整形机、所述去应力退火炉和所述第二板式输送机沿第二直线排列；所述第二直线平行于所述第一直线。

2.根据权利要求1所述的一种轴承套圈的锻造生产线，其特征在于，

所述第一机械臂、所述第二机械臂、所述第三机械臂、所述第四机械臂、所述第五机械臂、所述第六机械臂、所述第七机械臂和所述第八机械臂设置相同的机械爪以抓取物料；

所述机械爪包括：安装基座、夹爪液压缸、两个夹爪和两个拨爪机构；所述夹爪液压缸安装至所述安装基座；所述夹爪液压缸驱动两个所述夹爪中的一个相对于另一个运动从而夹持物料；两个所述夹爪中的一个固定至所述夹爪液压缸的缸体或所述安装基座；两个所述夹爪中的另一个连接至所述夹爪液压缸的缸杆；

每个所述夹爪均安装有一个所述拨爪机构；所述拨爪机构包括：拨爪液压缸和拨爪；所述拨爪转动连接至所述夹爪；所述拨爪液压缸驱动所述拨爪相对于所述夹爪转动；所述拨爪液压缸的缸体转动连接至所述夹爪；所述拨爪液压缸的缸杆转动连接至所述拨爪。

3.根据权利要求2所述的一种轴承套圈的锻造生产线，其特征在于，

在所述机械爪运动到物料位置处时，所述机械爪抓取物料的控制方式包括以下步骤：

步骤1，所述拨爪液压缸驱动所述拨爪转动第一角度值；

步骤2，所述夹爪液压缸驱动两个所述夹爪中的一个运动第一运动距离；

步骤3，所述拨爪液压缸驱动所述拨爪在第一角度值的基础上继续转动第二角度后恢复至所述第一角度值的位置；

步骤4，所述夹爪液压缸继续驱动两个所述夹爪中的一个运动直至两个所述夹爪抓柱物料。

4.根据权利要求1所述的一种轴承套圈的锻造生产线，其特征在于，

所述第一板式输送机的输出端设有接料平台；所述接料平台设有用于接料的接料位；

所述一种轴承套圈的锻造生产线还包括：用于检测所述接料位是否有物料的传感器；

在所述接料位上有物料时，所述第一板式输送机暂停向所述接料平台输送物料，在所述接料位上无物料时，所述第一板式输送机向所述接料平台输送物料；

所述第一机械臂从所述接料位上抓取物料向所述预热加热炉输送。

5.根据权利要求1所述的一种轴承套圈的锻造生产线，其特征在于，

所述第一板式输送机和所述第二板式输送机的输送方向相互平行。

6.根据权利要求5所述的一种轴承套圈的锻造生产线，其特征在于，

所述第一板式输送机和所述第二板式输送机的输送方向相反且所述第一板式输送机的输送方向和所述第二板式输送机的输送方向均垂直于所述第二直线。

7.根据权利要求1所述的一种轴承套圈的锻造生产线，其特征在于，

所述第一高温加热炉与所述第二高温加热炉为相同的加热炉且所述第一高温加热炉和所述第二高温加热炉的温度控制相同。

8.根据权利要求1所述的一种轴承套圈的锻造生产线，其特征在于，

所述一种轴承套圈的锻造生产线对轴承套圈的锻造工序包括顺序排列的以下工序：预热升温工序、高温加热工序、镦粗工序、冲孔工序、切底平幅工序、升温加热工序、辗环工序、整形工序、去应力退火工序。

9.根据权利要求1所述的一种轴承套圈的锻造生产线，其特征在于，

去应力退火后的轴承套圈通过自然冷却的方式降低室温。

10.根据权利要求9所述的一种轴承套圈的锻造生产线，其特征在于，

去应力退火后的轴承套圈随所述第二板式输送机的输送在所述第二板式输送机上自然冷却至室温。

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