CN205393550U - 一种拉伸试棒自动化生产系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种拉伸试棒自动化生产系统，包括分料装置、棒料输送装置、工业机器人设备、数控车床设备、成品输送装置以及控制装置，拉伸试棒毛坯由所述分料装置进行分料后经所述棒料输送装置输送，由所述工业机器人设备进行取料放入所述数控车床设备，经所述数控车床设备加工完成后再由所述工业机器人设备取出放置到所述成品输送装置输出，所述控制装置用以控制所述拉伸试棒自动化生产系统的运行。

Description

一种拉伸试棒自动化生产系统

技术领域

本实用新型是涉及一种拉伸试棒自动化生产系统，属于作业自动化技术领域。

背景技术

在材料科学领域，测定材料在承受轴向拉伸载荷下性能特性时，需要做该材料的拉伸试验，在该实验中用到的材料试样称为拉伸试棒。拉伸试棒是典型的回转体类零件，用车削的加工方法进行去除材料成形。目前拉伸试棒广泛采用数控车床加工加上工人上下料的传统制造模式，制造的自动化程度不高，效率低成本高且质量不容易保证。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种拉伸试棒自动化生产系统以提高拉伸试棒制造的自动化程度，提高生产效率和质量、降低生产成本。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种拉伸试棒自动化生产系统，包括分料装置、棒料输送装置、工业机器人设备、数控车床设备、成品输送装置以及控制装置，拉伸试棒毛坯由所述分料装置进行分料后经所述棒料输送装置输送，由所述工业机器人设备进行取料放入所述数控车床设备，经所述数控车床设备加工完成后再由所述工业机器人设备取出放置到所述成品输送装置输出，所述控制装置用以控制所述拉伸试棒自动化生产系统的运行。

作为一种实施方式，所述分料装置包括分料机架、可调试挡料板及安装在所述分料机架上的组合料箱和棒料提升机构，所述可调试挡料板和所述棒料提升机构位于所述组合料箱内且靠近所述棒料输送装置。

作为一种实施方式，所述组合料箱包括储料仓、分料仓、落料板和料箱底板，所述落料板靠近所述棒料输送装置一侧且有一定斜度，所述可调试挡料板安装在料箱上，位于所述储料仓和所述分料仓之间，以适应棒料尺寸仅允许一个拉伸试棒毛坯通过，所述料箱底板做倾斜安装，方便拉伸试棒毛坯在重力的作用下滚动到所述分料仓。

作为一种实施方式，所述棒料提升机构由提升气缸和提升托板组成，提升托板安装在提升气缸的活动部分。

作为一种实施方式，所述棒料输送装置包括输送机架、输送轨道、有料检测传感器和传感器安装板，所述输送轨道由轨道本体和安装于所述轨道本体上的若干轴承组成，所述输送轨道在输送方向上有一定的倾斜度，所述有料检测传感器安装在所述传感器安装板上。

作为一种实施方式，所述工业机器人设备包括六关节工业机器人和棒料夹取机构，所述棒料夹取机构由手抓一、手抓二和手抓安装板构成，所述手抓一和所述手抓二安装在所述手抓安装板上，所述手抓一用于夹取拉伸试棒毛坯和拉伸试棒半成品，所述手抓二用于夹取拉伸试棒成品，所述手抓安装板被安装在所述六关节工业机器人的第六轴法兰盘上。

作为一种实施方式，所述成品输送装置包括重力输送梯和成品箱，所述重力输送梯在成品输送方向上有一定斜度，所述成品箱放置在所述重力输送梯末端下方。

作为一种实施方式，所述拉伸试棒自动化生产系统还包括安全栅栏，所述安全栅栏将所述工业机器人设备的作业范围与外部隔离，所述控制装置包括外围控制箱和系统控制柜，所述外围控制箱安装在所述安全栅栏上。

相较于现有技术，本实用新型的有益技术效果在于：

采用本实用新型提供的拉伸试棒自动化生产系统，可提高拉伸试棒制造的自动化程度，提高生产效率和质量、降低生产成本，具有工业应用价值。

附图说明

图1是本实用新型提供的拉伸试棒自动化加工系统的结构示意图；

图2是拉伸试棒、拉伸试棒半成品和拉伸试棒毛坯的结构示意图；

图3是本实用新型所述的分料装置的结构示意图；

图4是本实用新型所述的棒料提升机构的结构示意图；

图5是本实用新型所述的棒料输送装置的结构示意图；

图6是本实用新型所述的工业机器人设备的结构示意图；

图7是本实用新型所述的成品输送装置的结构示意图；

图8是本实用新型的工作流程图；

图中标号示意如下：1-拉伸试棒；2-分料装置；21-分料机架；22-组合料箱；221-储料仓；222-分料仓；223-落料板；23-可调式挡料板；24-棒料提升机构；241-提升气缸；242-提升托板；3-棒料输送装置；31-输送机架；32-输送轨道；321-轨道轴承；322-轨道本体；33-有料检测传感器；34-传感器挡板；4-六关节工业机器人设备；41-六关节工业机器人本体；42-棒料夹取机构；421-手抓1；422-手抓2；423-手抓安装板；5-数控车床设备；51-机床控制系统；52-卡盘；6-成品输送装置；61-重力输送梯；62-成品箱；7-控制装置；71-外围控制箱；72-系统控制柜；8-安全栅栏；9-拉伸试棒毛坯；10-拉伸试棒半成品。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的技术方案做进一步详细描述。

如图1所示：本实用新型提供的拉伸试棒自动化加工系统，包括分料装置2、棒料输送装置3、工业机器人设备4、数控车床设备5、成品输送装置6、控制装置7和安全栅栏8。其中拉伸试棒毛坯9由分料装置2进行分料后经棒料输送装置3输送，由六关节工业机器人设备4进行取料放入数控车床设备5，拉伸试棒毛坯经数控车床5加工完成后再由工六关节工业机器人设备4取出放置到成品输送装置6。所述数控机床设备5用于拉伸试棒的加工成型，所述安全栅栏8将所述的工业机器人设备4作业范围和外部隔离，所述外部控制装置7包括系统控制柜71和安装在所述安全栅栏8上的外围控制箱72。

如图3所示：9为拉伸试棒毛坯、10为拉伸试棒半成品、1为拉伸试棒。

结合图2和图4所示：所述分料装置包括分料机架21、可调试挡料板23及安装在所述分料机架上21的组合料箱22和棒料提升机构24，所述可调试挡料板23和棒料提升机构24位于所述组合料箱22内且靠近所述棒料输送装置3。所述组合料箱22包括储料仓221、分料仓222和落料板223，所述落料板223靠近所述棒料输送装置3一侧且有一定斜度，所述可调试挡料板23安装在组合料箱22上，位于所述储料仓221和所述分料仓222之间，并可调节以适应棒料毛坯尺寸仅允许一个棒料毛坯通过，所述料箱底板224做倾斜安装，方便拉伸试棒毛坯9在重力的作用下滚动到分料仓222。所述棒料提升机构24由提升气缸241和提升托板242组成，提升托板242安装在提升气缸241的活动部分。

如图5所示：所述棒料输送装置包括输送机架31、输送轨道32、有料检测传感器33和传感器安装板34。所述输送轨道32由轨道本体321和安装于所述轨道本体321上的若干轨道轴承322组成，所述输送轨道32在输送方向上有一定的倾斜度，所述有料检测传感器33安装在所述传感器安装板34上。

如图6所示：所述工业机器人设备4包括六关节工业机器人41和棒料夹取机构42。所述棒料夹取机构42由手抓一421、手抓二422和手抓安装板423构成，所述手抓一421和手抓二422安装在所述手抓安装板上423，所述手抓安装板423被安装在所述六关节工业机器人41的第六轴法兰盘上。

如图7所示：所述成品输送装置6包括重力输送梯61和成品箱62，所述重力输送梯61在成品输送方向上有一定斜度，所述成品箱62放置在所述重力输送梯61末端下方。

本实用新型的工作流程如下：

在所述系统开始运行前将储料仓221分层堆放一定数量的拉伸试棒毛坯9，拉伸试棒毛坯9沿着料箱底板224在重力的作用下向分料仓222一侧滚动，处于储料仓221和分料仓222之间的可调挡料板23进行分料，使得在分料仓222种的拉伸试棒毛坯9层数为一层。

如图8所示，所述系统开始运行后控制装置7依据有料检测传感器33的有料检测信号状态控制棒料提升机构24动作，如果有料检测信号状态为ON，则棒料提升机构24的提升气缸241处于原始位置不动作，如果有料检测传感器33的状态为OFF，则提升气缸241做向上顶出动作，拉伸试棒毛坯9被顶升到落料板223高度后，拉伸试棒毛坯9靠重力的作用沿倾斜的落料板223滚入棒料输送装置3，提升气缸241延时落下。随后拉伸试棒毛坯9沿输送轨道32在重力的作用下滑到棒料输送装置3末端，在传感器挡板34的阻碍下拉伸试棒毛坯9到达指定位置，同时有料检测传感器33获得信号，有料检测信号状态为ON。

控制装置7控制六关节工业机器人41利用棒料夹取机构42将到达棒料输送装置3指定位置夹取拉伸试棒毛坯9。随后控制装置7控制工业机器人设备4对数控车床设备5进行上料，完成上料环节后，所述系统进入加工环节，完成半成品10加工后，所述系统依次完成下料环节、调头、上料环节、加工环节、下料环节和放置，拉伸试棒1放置到成品输送装置6后，所述系统进入下个工作循环，同时拉伸试棒1沿重力输送梯61在重力的作用下滚落到成品箱62中。

如图2所示，拉伸试棒1需两次装夹和两次加工后方可成形，拉伸试棒毛坯9完成一次加工后形成拉伸试棒半成品10，调头装夹加工后形成拉伸试棒1。

所述分料输送环节工作包括如下步骤：

(1)拉伸试棒毛坯沿着料箱底板在重力的作用下向分料仓一侧滚动，处于储料仓和分料仓之间的可调挡料板进行分料，使得在分料仓的毛坯层数为一层；

(2)控制装置依据有料检测传感器的有料检测信号状态控制棒料提升机构动作，如果有成品输送装置有拉伸试棒毛坯则棒料提升机构的提升气缸处于原始位置不动作，如果有成品输送装置没有拉伸试棒毛坯则提升气缸做向上顶出动作，提升一个拉伸试棒毛坯；

(3)拉伸试棒毛坯被顶升到落料板高度后，拉伸试棒毛坯靠重力的作用沿倾斜的落料板滚入棒料输送装置，提升气缸延时落下；

(4)拉伸试棒毛坯沿棒料输送装置的输送轨道在重力的作用下滑到棒料输送装置末端，在传感器挡板的阻碍下拉伸试棒毛坯到达指定位置，同时有料检测传感器获得信号。

所述上料环节的具体工作过程为：

(1)控制装置7控制工业机器人设备4的棒料夹取机构42夹持棒料毛坯9在数控车床设备某位置处等待，如果所述上料环节处在所述调头之前，则棒料夹取机构42使用手抓一421夹持拉伸试棒毛坯9，相反，则棒料夹取机构42使用手抓二422夹持拉伸试棒半成品10；

(2)控制装置7获取数控车床设备5门打开到位信号后，控制棒料夹取机构42到达数控车床设备5内零件夹紧位置后发送卡盘夹紧信号，数控车床设备5的机床控制系统51控制卡盘52夹紧，卡盘52夹紧到位后数控车床控制系统发出卡盘夹紧到位信号；

(3)控制装置7获取卡盘夹紧到位信号，控制棒料夹取机构42手抓一421或手抓二422松开后并退出到数控车床设备5外指定位置等待。

所述下料环节工作具体工作过程为：

(1)数控车床设备5加工完成后，车床门打开，控制装置7获取车床门打开到位信号后控制棒料夹取机构到达指定位置夹紧工件；

(2)工件夹紧到位后，控制装置7发出工件夹紧到位信号，数控车床控制系统51控制打开卡盘52，控制装置7获取卡盘打开到位信号后控制棒料夹取机构42退回到数控车床设备5外指定位置。

最后有必要在此指出的是：以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种拉伸试棒自动化生产系统，其特征在于：包括分料装置、棒料输送装置、工业机器人设备、数控车床设备、成品输送装置以及控制装置，拉伸试棒毛坯由所述分料装置进行分料后经所述棒料输送装置输送，由所述工业机器人设备进行取料放入所述数控车床设备，经所述数控车床设备加工完成后再由所述工业机器人设备取出放置到所述成品输送装置输出，所述控制装置用以控制所述拉伸试棒自动化生产系统的运行。

2.根据权利要求1所述的拉伸试棒自动化生产系统，其特征在于：所述分料装置包括分料机架、可调试挡料板及安装在所述分料机架上的组合料箱和棒料提升机构，所述可调试挡料板和所述棒料提升机构位于所述组合料箱内且靠近所述棒料输送装置。

3.根据权利要求2所述的拉伸试棒自动化生产系统，其特征在于：所述组合料箱包括储料仓、分料仓、落料板和料箱底板，所述落料板靠近所述棒料输送装置一侧且有一定斜度，所述可调试挡料板安装在料箱上，位于所述储料仓和所述分料仓之间，以适应棒料尺寸仅允许一个拉伸试棒毛坯通过，所述料箱底板做倾斜安装，方便拉伸试棒毛坯在重力的作用下滚动到所述分料仓。

4.根据权利要求2所述的拉伸试棒自动化生产系统，其特征在于：所述棒料提升机构由提升气缸和提升托板组成，提升托板安装在提升气缸的活动部分。

5.根据权利要求1所述的拉伸试棒自动化生产系统，其特征在于：所述棒料输送装置包括输送机架、输送轨道、有料检测传感器和传感器安装板，所述输送轨道由轨道本体和安装于所述轨道本体上的若干轴承组成，所述输送轨道在输送方向上有一定的倾斜度，所述有料检测传感器安装在所述传感器安装板上。

6.根据权利要求1所述的拉伸试棒自动化生产系统，其特征在于：所述工业机器人设备包括六关节工业机器人和棒料夹取机构，所述棒料夹取机构由手抓一、手抓二和手抓安装板构成，所述手抓一和所述手抓二安装在所述手抓安装板上，所述手抓一用于夹取拉伸试棒毛坯和拉伸试棒半成品，所述手抓二用于夹取拉伸试棒成品，所述手抓安装板被安装在所述六关节工业机器人的第六轴法兰盘上。

7.根据权利要求1所述的拉伸试棒自动化生产系统，其特征在于：所述成品输送装置包括重力输送梯和成品箱，所述重力输送梯在成品输送方向上有一定斜度，所述成品箱放置在所述重力输送梯末端下方。

8.根据权利要求1所述的拉伸试棒自动化生产系统，其特征在于：所述拉伸试棒自动化生产系统还包括安全栅栏，所述安全栅栏将所述工业机器人设备的作业范围与外部隔离，所述控制装置包括外围控制箱和系统控制柜，所述外围控制箱安装在所述安全栅栏上。