CN117506469A - 一种锥孔强化型锚板自动化生产线及加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锥孔强化型锚板自动化生产线及加工工艺，包括依次顺序设置的圆锯机、倒角机、检测机构、钻镗孔一体机和锚板挤压机，其中圆锯机、倒角机和检测机构之间通过输送机构完成工件的输送，所述检测机构、钻镗孔一体机和锚板挤压机之间通过活动轨道、输送带和机器人组件完成工件的输送。本发明结构简单，通过采用每孔25吨的压力挤压，并在锚板挤压机上设置产品标记冲压头，实现锥孔强化与端面产品标记加工，代替热处理整体式强化与单独的产品标记加工工序，简化了工艺流程，同时采用无热处理工艺，避免了因热处理后产品存在氧化层所需的外表面二次加工，其次钻镗一体机采用直线型排布相对于品字形排布能提高了周转效率。

Description

一种锥孔强化型锚板自动化生产线及加工工艺

技术领域

本发明涉及锚板加工技术领域，具体是一种锥孔强化型锚板自动化生产线及加工工艺。

背景技术

预应力锚具作为预应力体系的关键锚固件，广泛应用于公路桥梁、铁路桥梁、城市立交等场合。其中应用最为广泛的预应力锚具产品为圆形夹片式锚具。锚板是圆形夹片式锚具产品的核心组件之一，因其在使用过程中，每个锥形孔须承受27吨的压应力，因而锚板需具备较强的机械强度，尤其是直接承压的锥孔位置，不能在受压过程中出现产品变形现象，故而一般采用调质热处理等加工工艺进行强化处理。

目前行业内常见的锚板加工工艺为机械加工+热处理强化工艺，因热处理的独立性，致使整个工序难以形成完成的生产线，导致产品加工过程中周转效率低，管理成本较高，同时传统工艺存在热处理质量可靠性较差的缺点。

本发明旨在提供一种采用锥孔强化代替传统热处理结构强化，且具有连续生产特性的锥孔强化型锚板自动化生产线。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锥孔强化型锚板自动化生产线及加工工艺，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：一种锥孔强化型锚板自动化生产线，包括依次顺序设置的圆锯机、倒角机、检测机构、钻镗孔一体机和锚板挤压机，其中圆锯机、倒角机和检测机构之间通过输送机构完成工件的输送，所述检测机构、钻镗孔一体机和锚板挤压机之间通过活动轨道、输送带和机器人组件完成工件的输送，上述部件均通过联动控制台完成控制。

作为本发明进一步的方案：所述圆锯机包括上料组件和下料组件，所述上料组件的上端设有斜面，所述下料组件的一端与上料组件的尾端相连，下料组件的表面安装有远离上料组件的切割组件。

作为本发明进一步的方案：所述输送带包括第一输送带和第二输送带，且第一输送带和第二输送带分别位于活动轨道不相邻的侧壁，且第一输送带和第二输送带平行设置，其中第一输送带上安装有至少一个V形定位机构。

作为本发明进一步的方案：所述V形定位机构包括安装在第一输送带上的上下位移组件，且上下位移组件的侧壁安装有V形定位架，且V形定位架的开口方向与第一输送带的输送方向相对。

作为本发明进一步的方案：所述机器人组件包括第一机器人、第二机器人和第三机器人，所述第一机器人和第二机器人均安装在方便其进行移动的活动轨道上，被配置为夹持钻镗孔加工后的工件进入输送带。

作为本发明进一步的方案：所述第三机器人安装在脱模台的侧方，且第三机器人用于对脱模台、锚板挤压机和料框的工件进行转运。

作为本发明进一步的方案：所述第二输送带与脱模台之间设有三角传送机构。

作为本发明进一步的方案：所述钻镗孔一体机的数量为两组，两组钻镗孔一体机的下方均设有对铁屑进行统一收集并处理的集成排屑系统，且每组钻镗孔一体机都由多台钻镗孔一体机组成并采用直线型排布的方式布置。

作为本发明进一步的方案：所述联动控制台包括控制圆锯机、倒角机、检测机构、钻镗孔一体机、集成排屑系统、锚板挤压机和机器人组件的第一联动控制台以及控制输送机构、输送带和活动轨道的第二联动控制台。

作为本发明进一步的方案：所述包括以下步骤：

S1：将待加工工件放置在圆锯机上进行切割下料；

S2：切割后的工件进入倒角机的内部倒角处理；

S3：倒角完成后的工件送入检测机构；

S4：检测合格后将工件夹持至钻镗孔一体机进行孔加工；

S5：孔加工后的工件送入锚板挤压机完成锥孔强化挤压；

S6：加工后的工件码放在料框内部。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过采用每孔25吨的压力挤压，并在锚板挤压机上设置产品标记冲压头，实现锥孔强化与端面产品标记加工，代替热处理整体式强化与单独的产品标记加工工序，简化了工艺流程，同时采用无热处理工艺，避免了因热处理后产品存在氧化层所需的外表面二次加工，其次钻镗一体机采用直线型排布相对于品字形排布能提高了周转效率。

2、采用集成排屑系统，实现了生产线的高效排屑。

附图说明

图1为本发明锥孔强化型锚板自动化生产线示意图；

图2为本发明锥孔强化型锚板加工工艺示意图；

图3为本发明圆锯机上下料组件示意图；

图4为本发明上料组件示意图；

图中：1、圆锯机；1-1、上料组件；1-2、下料组件；2、输送机构；3、倒角机；4、检测机构；5、钻镗孔一体机；6、集成排屑系统；7、活动轨道；8、输送带；8-1、第一输送带；8-2、第二输送带；9、机器人组件；9-1、第一机器人；9-2、第二机器人；9-3、第三机器人；10、V形定位机构；11、脱模台；12、锚板挤压机；13、料框；14、防护栏；15、第一联动控制台；16、第二联动控制台。

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1-4，本发明实施例中，一种锥孔强化型锚板自动化生产线，其特征在于，包括依次顺序设置的圆锯机1、倒角机3、检测机构4、钻镗孔一体机5和锚板挤压机12，其中圆锯机1、倒角机3和检测机构4之间通过输送机构2完成工件的输送，检测机构4、钻镗孔一体机5和锚板挤压机12之间通过活动轨道7、输送带8和机器人组件9完成工件的输送，上述部件均通过联动控制台完成控制。

通过上述技术方案，可实现串联起所有设备后实现高度的无人化、自动化、连续化生产，减少了周转流程，缩短了加工周期，避免了人力资源的浪费，

请参阅图1，在一个实施例中，为了方便，本实施例中，优选的，输送带8包括第一输送带8-1和第二输送带8-2，且第一输送带8-1和第二输送带8-2分别位于活动轨道7不相邻的侧壁，且第一输送带8-1和第二输送带8-2平行设置，第二输送带8-2与脱模台11之间设有三角传送机构，其中第一输送带8-1上安装有至少一个V形定位机构10，V形定位机构10包括安装在第一输送带8-1上的上下位移组件，且上下位移组件的侧壁安装有V形定位架，且V形定位架的开口方向与第一输送带8-1的输送方向相对。

具体的，倒角机3加工完成后的工件进入到第一输送带8-1上时，工件随着第一输送带8-1的输送方向同步移动，当工件移至与V形定位架接触，此时工件被抵住停止移动，由机器人9-1或机器人9-2夹持至钻镗孔一体机5夹持卡盘位置，完成钻镗孔加工，而后又由机器人9-1或机器人9-2将加工后的工件夹持放置在第二输送带8-2上，当第二输送带8-2将工件输送至尾端后，通过三角传送机构将工件转运至脱模台11上。

通过上述采用固定位置的V形定位装置实现，实现传送带上锚板的精准定位，便于机器人抓取工件。

请参阅图1，在一个实施例中，为了方便将各工序之间进行有效的串联，提高生产线的产能，本实施例中，优选的，机器人组件9包括第一机器人9-1、第二机器人9-2和第三机器人9-3，第一机器人9-1和第二机器人9-2均安装在方便其进行移动的活动轨道7上；钻镗孔一体机5的数量为两组，两组钻镗孔一体机5的下方均设有对铁屑进行统一收集并处理的集成排屑系统6，且每组钻镗孔一体机5都由多台钻镗孔一体机5组成并采用直线型排布的方式布置，每组钻镗孔一体机5中钻镗孔一体机5的数量不做限制，本实施例中，每组均由五台直线型排布的钻镗孔一体机5构成，且每组均搭配一机器人，相对于现有呈品字形排布的钻镗孔一体机5，直线型排布的钻镗孔一体机5能提高周转效率，采用机器人自动码放代替现有人工码放，且码放机器人采用重力感应设计，码放时无需张开机械手放下工件，只需关闭松开机械手夹紧力，工件通过重力作用即可自动滑落至指定位置，解决了料框13边缘位置码放不便的问题。

请参阅图1，在一个实施例中，为了方便对工件上的锥孔进行强化，本实施例中，优选的，第三机器人9-3安装在脱模台11的侧方，且第三机器人9-3用于对脱模台11、锚板挤压机12和料框13的工件进行转运。

具体的，通过第三机器人9-3夹持工件，配合专用工装在锚板锥孔内涂抹脱模剂，能增加锥孔的润滑度；涂抹完成后再通过第三机器人9-3将工件夹持至锚板挤压机12，配合专用整体式挤压工装完成锥孔强化挤压；锥孔强化挤压完成后，通过第三机器人9-3将工件从锚板挤压机12夹持至料框13，码放整齐，至此完成加工。

请参阅图1，在一个实施例中，本实施例中，优选的，联动控制台包括控制圆锯机1、倒角机3、检测机构4、钻镗孔一体机5、集成排屑系统6、锚板挤压机12和机器人组件9的第一联动控制台15以及控制输送机构2、输送带8和活动轨道7的第二联动控制台16，控制系统可优化生产，实现设备的智能启停，减少能源消耗，减少对环境的影响。

具体的，第一联动控制台15、第二联动控制台16为互锁控制装置，二者均可对生产线进行联动控制，且通过互锁原理，避免了同时控制的操作，第一联动控制台15、第二联动控制台16分别设置在生产线前后两侧(即分别设置在倒角机3附近与锚板挤压机12附近)，避免了生产线调解过程中调解人员来回走动的不必要过程，同时可实现生产过程的高效控制与数据统计，便于隐患排查。

请参阅图1-4，在一个实施例中，本实施例中，优选的，包括以下步骤：

S1：将待加工工件放置在圆锯机1上进行切割下料；

S2：切割后的工件进入倒角机3的内部倒角处理；

S3：倒角完成后的工件送入检测机构4；

S4：检测合格后将工件夹持至钻镗孔一体机5进行孔加工；

S5：孔加工后的工件送入锚板挤压机12完成锥孔强化挤压；

S6：加工后的工件码放在料框13内部。

通过上述步骤能实现锚板加工时工序少、效率高的快速、连续加工工艺，适用于公路用锚具锚板加工。

请参阅图1和图3-4，在一个实施例中，为了方便将原材料切割成圆柱体材料并实现自动换料，本实施例中，优选的，步骤S1中，将工件(45#圆钢)切割成为46mm-90mm厚度不等的圆柱体材料，圆锯机1包括上料组件1-1和下料组件1-2，上料组件1-1的上端设有斜面，下料组件1-2的一端与上料组件1-1的尾端相连，下料组件1-2的表面安装有远离上料组件1-1的切割组件。

具体的，锚板加工用原材料为45#钢热轧圆钢，通过将圆钢水平放置在上料组件1-1的斜面上，自斜面下侧至斜面上侧平行排布，如图4所示；首件圆钢与下料机构1-2的锯片平行且上下对齐，通过下料机构1-2所附带的传送装置将圆钢传送至下料机构1-2前端锯片正下方，通过锯片移动完成切割，将圆钢切割为46mm-90mm厚度不等的圆柱体工件，首件圆钢下料结束后，在重力作用下后续圆钢依次滚动至下面原首件圆钢位置，实现了自动换料，免去了人工换料的操作。

通过上述技术方案，利用上料组件1-1斜面的设置，可实现圆钢的自动换料，免去了人工换料的操作，同时下料组件1-2上的切割组件可对圆钢进行定向切割，使其符合后续加工的标准。

请参阅图1-4，在一个实施例中，为了对切割后的圆钢端部进行倒角处理，本实施例中，优选的，步骤S2中，倒角机3对工件外圆棱边进行45°倒角加工。

具体的，倒角机3通过输送系统2与下料组件1-2连接，切割组件切割后的圆钢通过输送系统2送入倒角机3内，通过倒角机3对圆钢进行棱边倒角，加工出1.5×45°规格的倒角。

步骤S3中，在对倒角完成后的圆钢进行处理后，倒角加工完成后工件被输送机构2输送至倒角机3的附属检测机构4，进行厚度检测，检测完成后输送至产品第一输送带8-1，工件沿着第一输送带8-1向右移动，移动至V型定位机构10，停止移动。

请参阅图1-4，在一个实施例中，本实施例中，优选的，步骤S4中，钻镗孔一体机5在工件两端面分别加工出18mm直径圆柱孔和27.8mm-7°锥孔。

具体的，钻镗孔一体机5分为两组，两组钻镗孔一体机5可分别倒角完成后的圆钢进行孔加工，这样能大大提高圆钢的加工效率。

请参阅图1-4，在一个实施例中，本实施例中，优选的，步骤S5中，采用锚板挤压机12对工件所加工的27.8mm-7°锥孔进行挤压，以增强锥孔局部强度，达到锥孔强化的目的，通过锚板挤压机12采用每孔25吨的压力挤压，并在锚板挤压机12上设置产品标记冲压头，实现锥孔强化与端面产品标记加工，代替热处理整体式强化与单独的产品标记加工工序，简化了工艺流程。

本发明的工作原理及使用流程：该生产线共包含两组钻镗孔一体机5，以及三台机器人9-1、9-2、9-3，加工过程中，机器人9-1、9-2通过机器人活动轨道7实现横向水平移动，用于机器人位置调节；钻镗孔过程中产生的铁屑通过集成排屑系统6完成统一排屑处理；倒角机3平均节拍为17秒。单台钻镗孔一体机5节拍为170秒，10台钻镗孔一体机5综合节拍17秒，机器人9-1、9-2节拍34秒，综合节拍17秒，其余设备节拍均与此吻合，整个加工过程中所有设备、传输系统通过第一联动控制台15、第二联动控制台16完成控制，第一联动控制台15、第二联动控制台16为互锁控制装置，二者均可对生产线进行联动控制，且通过互锁原理，避免了同时控制的操作，第一联动控制台15、第二联动控制台16分别设置在生产线前后两侧，避免了生产线调解过程中调解人员来回走动的不必要过程，生产线的尾端设有安全护栏14，同时采用无热处理工艺，避免了因热处理后产品存在氧化层所需的外表面二次加工。

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。

故以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用来限定本申请的实施范围；即凡依本申请的权利要求范围所做的各种等同变换，均为本申请权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种锥孔强化型锚板自动化生产线，其特征在于，包括依次顺序设置的圆锯机、倒角机、检测机构、钻镗孔一体机和锚板挤压机，其中圆锯机、倒角机和检测机构之间通过输送机构完成工件的输送，所述检测机构、钻镗孔一体机和锚板挤压机之间通过活动轨道、输送带和机器人组件完成工件的输送，上述部件均通过联动控制台完成控制。

2.根据权利要求1所述的锥孔强化型锚板自动化生产线，其特征在于，所述圆锯机包括上料组件和下料组件，所述上料组件的上端设有斜面，所述下料组件的一端与上料组件的尾端相连，下料组件的表面安装有远离上料组件的切割组件。

3.根据权利要求1所述的锥孔强化型锚板自动化生产线，其特征在于，所述输送带包括第一输送带和第二输送带，且第一输送带和第二输送带分别位于活动轨道不相邻的侧壁，且第一输送带和第二输送带平行设置，其中第一输送带上安装有至少一个V形定位机构。

4.根据权利要求3所述的锥孔强化型锚板自动化生产线，其特征在于，所述V形定位机构包括安装在第一输送带上的上下位移组件，且上下位移组件的侧壁安装有V形定位架，且V形定位架的开口方向与第一输送带的输送方向相对。

5.根据权利要求3所述的锥孔强化型锚板自动化生产线，其特征在于，所述机器人组件包括第一机器人、第二机器人和第三机器人，所述第一机器人和第二机器人均安装在方便其进行移动的活动轨道上。

6.根据权利要求5所述的锥孔强化型锚板自动化生产线，其特征在于，所述第三机器人安装在脱模台的侧方，且第三机器人用于对脱模台、锚板挤压机和料框的工件进行转运。

7.根据权利要求6所述的锥孔强化型锚板自动化生产线，其特征在于，所述第二输送带与脱模台之间设有三角传送机构。

8.根据权利要求1所述的锥孔强化型锚板自动化生产线，其特征在于，所述钻镗孔一体机的数量为两组，两组钻镗孔一体机的下方均设有对铁屑进行统一收集并处理的集成排屑系统，且每组钻镗孔一体机都由多台钻镗孔一体机组成并采用直线型排布的方式布置。

9.根据权利要求1所述的锥孔强化型锚板自动化生产线，其特征在于，所述联动控制台包括控制圆锯机、倒角机、检测机构、钻镗孔一体机、集成排屑系统、锚板挤压机和机器人组件的第一联动控制台以及控制输送机构、输送带和活动轨道的第二联动控制台。

10.一种用于锥孔强化型锚板自动化生产线的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将待加工工件放置在圆锯机上进行切割下料；

S2：切割后的工件进入倒角机的内部倒角处理；

S3：倒角完成后的工件送入检测机构；

S4：检测合格后将工件夹持至钻镗孔一体机进行孔加工；

S5：孔加工后的工件送入锚板挤压机完成锥孔强化挤压；

S6：加工后的工件码放在料框内部。