CN219310085U - 全自动热压烧结生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全自动热压烧结生产线，包括呈圆周布置的输送线和多个热压烧结设备、搬运机器人和控制系统，所述输送线包括并排布置的上料输送线和下料输送线；搬运机器人用于待烧结工件的上下料作业；所述控制系统用于控制搬运机器人、热压烧结设备和输送线的运行；在与搬运机器人对应的上料输送线的端部设置有定位单元和第一读码器，所述定位单元用于限制所述待烧结工件在上料输送线上的止停位置，所述第一读码器用于对搬运机器人抓取的待烧结工件进行扫码，并将扫码信息回传至控制系统。本申请结构设计合理，解决高温、粉尘等恶劣工作条件下使用人工作业的问题，实现产品热压烧结的自动化生产。

Description

全自动热压烧结生产线

技术领域

本实用新型属于热压烧结技术领域，具体涉及一种全自动热压烧结生产线。

背景技术

热压烧结设备主要用于生产超硬材料制品，在现有的生产中往往都是采用半自动化上下料作业或者人工上下料作业，不仅工作效率低，而且热压烧结车间工作环境相对恶劣，长时间作业会对工人的体能和身体健康都有一定的影响。此外，由于在进行超硬材料制品的批量生产时并非是同一型号、同一类型、同一烧结工艺的批量持续生产，而是有不同的烧结工艺产品在多个热压烧结设备中根据生产时间的分配情况进行依次加工，对于产品工艺参数需要进行相应的调控和处理。

由于目前的上下料操作效率低，不同工件的加工工艺参数不同导致在进行上下料时识别困难，多台热压烧结设备之间的协调性能差，导致整体工作效率低，不能满足目前智能化车间对整个生产进行数据化、信息化的管理。

发明内容

本实用新型目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种全自动热压烧结生产线，其结构设计合理，解决高温、粉尘等恶劣工作条件下使用人工作业的问题，实现产品热压烧结的自动化生产。

为实现上述目的，所采取的技术方案是：

一种全自动热压烧结生产线，包括：

呈圆周布置的输送线和多个热压烧结设备，所述输送线包括并排布置的上料输送线和下料输送线；

搬运机器人，用于待烧结工件的上下料作业；以及

控制系统，所述控制系统用于控制搬运机器人、热压烧结设备和输送线的运行；

在与搬运机器人对应的上料输送线的端部设置有定位单元和第一读码器，所述定位单元用于限制所述待烧结工件在上料输送线上的止停位置，所述第一读码器用于对搬运机器人抓取的待烧结工件进行扫码，并将扫码信息回传至控制系统。

根据本实用新型全自动热压烧结生产线，优选地，所述热压烧结设备为呈圆周布置的3～8台，所述热压烧结设备为真空热压机。

根据本实用新型全自动热压烧结生产线，优选地，所述待烧结工件外侧包覆有石墨模具，所述石墨模具外侧设置有铝模框，在所述铝模框上设置有与搬运机器人的夹爪对应的定位槽，所述铝模框上还设置有信息码。

根据本实用新型全自动热压烧结生产线，优选地，所述信息码为条形码或者二维码。

根据本实用新型全自动热压烧结生产线，优选地，还包括装模工位和卸模工位，所述装模工位与所述上料输送线的进料端对应设置，所述卸模工位与所述下料输送线的出料端对应设置，在所述卸模工位处设置有第二读码器。

根据本实用新型全自动热压烧结生产线，优选地，所述热压烧结设备与所述装模工位和卸模工位分别处于两个相对隔离的作业车间内。

根据本实用新型全自动热压烧结生产线，优选地，各所述热压烧结设备的前侧均设置有缓存台，所述缓存台用于暂时存放待烧结工件。

根据本实用新型全自动热压烧结生产线，优选地，所述上料输送线和下料输送线均包括输送机和设置在所述输送机两侧的侧挡轮。

根据本实用新型全自动热压烧结生产线，优选地，所述定位单元为设置在上料输送线端部的挡板和检测传感器。

根据本实用新型全自动热压烧结生产线，优选地，所述控制系统包括PLC控制系统和上位数据监视管理系统，各热压烧结设备上均配置有CPU处理器和报警单元，所述CPU处理器用于控制各热压烧结设备的动作和报警单元的报警。

采用上述技术方案，所取得的有益效果是：

本申请通过输送线+机器人+第一读码器，实现热压烧结机上下工件(模框)自动化，调取工艺自动化。解决高温、粉尘等恶劣工作条件下使用人工作业的问题。本申请的控制系统中上位数据监视管理系统，可实现与ERP等生产管理系统联网，实现数据化、信息化管理。本申请不仅能够实现自动化生产，而且可以对单台热压烧结机也进行了系统升级，具有联网功能，增加多种传感器，增加稳定性和可靠性，更加适应自动生产线需要。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下文中将对本实用新型实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本实用新型的一些实施例，而非将本实用新型的全部实施例限制于此。

图1为本实用新型实施例的全自动热压烧结生产线的结构示意图。

图2为本实用新型实施例的全自动热压烧结生产线在生产车间内的布置示意图。

图3为本实用新型实施例的全自动热压烧结生产线的工作流程图。

图4为本实用新型实施例的全自动热压烧结生产线单元配置图。

图中序号：

100为热压烧结设备、101为PLC控制系统、102为缓存台、103为上位数据监视管理系统；

210为上料输送线、220为下料输送线；

300为搬运机器人、301为定位单元、302为第一读码器；

410为装模工位、420为卸模工位、421为第二读码器、430为操作车间、440为烧结车间；

510为待烧结工件、520为已烧结工件。

具体实施方式

下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的示例方案进行清楚、完整地描述。除非另作定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

应注意到，当一个元件与另一元件存在“连接”、“耦合”或者“相连”的表述时，可以意味着其直接连接、耦合或相连，但应当理解的是，二者之间可能存在中间元件；即涵盖了直接连接和间接连接的位置关系。

应当注意到，使用“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

应注意到，“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系的术语，仅用于表示相对位置关系，其是为了便于描述本实用新型，而不是所指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作；当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应的改变。

参见图1-图4，本申请公开了一种全自动热压烧结生产线，包括呈圆周布置的输送线和多个热压烧结设备100、搬运机器人300和控制系统，所述输送线包括并排布置的上料输送线210和下料输送线220；搬运机器人300用于待烧结工件的上下料作业，采用多轴机器人实现模框的抓取、搬运、摆放等上下料功能，和热压烧结设备协同完成自动热压烧结。所述控制系统用于控制搬运机器人300、热压烧结设备100和输送线的运行；在与搬运机器人300对应的上料输送线的端部设置有定位单元301和第一读码器302，所述定位单元301用于限制所述待烧结工件在上料输送线上的止停位置，所述第一读码器302用于对搬运机器人抓取的待烧结工件进行扫码，并将扫码信息回传至控制系统，便于机器人抓取模框，合理安排烧结工位及控制系统调用对应的烧结工艺。本实施例中的控制系统包含控制软件用于协调控制搬运机器人、输送线及热压烧结设备。每个热压烧结设备100由小型CPU控制逻辑动作及简单报警，当热压烧结设备通过手动上料时，可实现独立烧结运行。

其中，作为其中一个实施例，热压烧结设备100为呈圆周布置的3～8台，优选六台作为一个单元，热压烧结设备100为真空热压机。为了使得其更具可控性，并且便于与生产系统中的其他管理系统相关联，还可以配置网络通讯功能，使之与系统在功能上进行匹配，由一台总控系统拖带。单元配置图如图4所示。

传统的烧结工件均采用石墨模具包裹，送入热压烧结机中进行烧结成型，本申请为了便于机器人抓取，提供石墨模具的使用寿命，本申请不仅在待烧结工件外侧包覆有石墨模具，还在石墨模具外侧设置有铝模框，在所述铝模框上设置有与搬运机器人的夹爪对应的定位槽，所述铝模框上还设置有信息码。其中铝模框可以为多根L型板焊接而成用于保护石墨模具的各个边棱，避免磕碰。

其中的信息码为条形码或者二维码，可以在铝模框生产加工是以钢印码的形式置于模框上，从而可以对相应的工件信息进行识别，有助于控制系统获取工件信息并分配相应的热压烧结机和调用烧结工艺参数。

本申请采用的是人工操作进行装模和拆模，然后在运输至热压烧结车间，因此本申请相应的需要设置装模工位410和卸模工位420，所述装模工位410与所述上料输送线210的进料端对应设置，所述卸模工位420与所述下料输送线220的出料端对应设置。热压烧结设备100与所述装模工位410和卸模工位420分别处于两个相对隔离的作业车间内，在所述卸模工位处设置有第二读码器421。一般情况下，装模和卸模的操作间与生产车间隔离，改善工人的操作环境。如图2所示，通过隔离墙体进行分隔，避免热压烧结车间的环境影响到装模和卸模的操作间。

由于上料输送线210和下料输送线220均是采用的单线输送，为了避免机器人等待间隙过长，本申请在各所述热压烧结设备的前侧均设置有缓存台102，所述缓存台用于暂时存放待烧结工件。这样，可以将更多的待加工的工件布置于可以直接上料的工位上，以便于合理安排热压烧结机的工作情况，根据不同的热压烧结机的加工时间的不同，分配不同的工件，以提高工作效率。

在实际的工作中，为了保障工件能够有效被抓取，本实施例中的上料输送线210和下料输送线220均包括输送机和设置在所述输送机两侧的侧挡轮，这样可以保障工件的运输方向一定，位置相对摆放规整。本实施例中的定位单元301可以为设置在上料输送线端部的挡板和检测传感器，挡板对最前方的工件进行定位，并且有检测传感器进行检测，控制上料输送线停止动作，当最前方的工件被抓取后，再由检测传感器发出信号，上料输送线继续动作。本申请的第一读码器可以安装在上料输送线的端部，用于识别机器人抓取模框上的信息码，传送至总控系统以便调取烧结工艺。

控制系统包括PLC控制系统101和上位数据监视管理系统103，在实际的应用过程中，一台上位数据监视管理系统103可以对三套全自动热压烧结生产线进行控制，各热压烧结设备100上均配置有CPU处理器和报警单元，所述CPU处理器用于控制各热压烧结设备的动作和报警单元的报警。在实际应用中，本申请的控制系统采用西门子系列控制器，该控制器具有以太网通讯功能，可实现与总控系统的数据通讯，实现热压烧结设备控制等功能。本申请PLC控制，具有以太网通讯功能。自动控制烧结温度、压力和时间。允许手动微调压力、温度闭环控制，斜率升温、升压。真空烧结，减少产品氧化，净化环境。

在工作时，设备开机启动，进入待机状态，模框(通过铝模框和石墨模具装载工件后的整体)随上料输送线的运行，运行至待抓取位置，当系统检测到有模框到位后，搬运机器人抓取相应的模框并对准第一读码器进行扫码，调取工艺参数，确定相应位置的热压烧结设备，完成喂料。启动热压烧结设备进行烧结作业，重复上述抓取和烧结步骤，直至各个热压烧结设备均启动烧结；

待完成烧结后，回传烧结记录，并且由搬运机器人将烧结后的模框送至出料输送线上；

当有热压烧结设备闲置时，重复上述步骤搬运机器人抓取新的模框进行烧结和卸模，直至结束。

上文已详细描述了用于实现本实用新型的较佳实施例，但应理解，这些实施例的作用仅在于举例，而不在于以任何方式限制本实用新型的范围、适用或构造。本实用新型的保护范围由所附权利要求及其等同方式限定。所属领域的普通技术人员可以在本实用新型的教导下对前述各实施例作出诸多改变，这些改变均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种全自动热压烧结生产线，其特征在于，包括：

呈圆周布置的输送线和多个热压烧结设备，所述输送线包括并排布置的上料输送线和下料输送线；

搬运机器人，用于待烧结工件的上下料作业；以及

控制系统，所述控制系统用于控制搬运机器人、热压烧结设备和输送线的运行；

在与搬运机器人对应的上料输送线的端部设置有定位单元和第一读码器，所述定位单元用于限制所述待烧结工件在上料输送线上的止停位置，所述第一读码器用于对搬运机器人抓取的待烧结工件进行扫码，并将扫码信息回传至控制系统。

2.根据权利要求1所述的全自动热压烧结生产线，其特征在于，所述热压烧结设备为呈圆周布置的3～8台，所述热压烧结设备为真空热压机。

3.根据权利要求1所述的全自动热压烧结生产线，其特征在于，所述待烧结工件外侧包覆有石墨模具，所述石墨模具外侧设置有铝模框，在所述铝模框上设置有与搬运机器人的夹爪对应的定位槽，所述铝模框上还设置有信息码。

4.根据权利要求3所述的全自动热压烧结生产线，其特征在于，所述信息码为条形码或者二维码。

5.根据权利要求1所述的全自动热压烧结生产线，其特征在于，还包括装模工位和卸模工位，所述装模工位与所述上料输送线的进料端对应设置，所述卸模工位与所述下料输送线的出料端对应设置，在所述卸模工位处设置有第二读码器。

6.根据权利要求5所述的全自动热压烧结生产线，其特征在于，所述热压烧结设备与所述装模工位和卸模工位分别处于两个相对隔离的作业车间内。

7.根据权利要求1所述的全自动热压烧结生产线，其特征在于，各所述热压烧结设备的前侧均设置有缓存台，所述缓存台用于暂时存放待烧结工件。

8.根据权利要求1所述的全自动热压烧结生产线，其特征在于，所述上料输送线和下料输送线均包括输送机和设置在所述输送机两侧的侧挡轮。

9.根据权利要求1所述的全自动热压烧结生产线，其特征在于，所述定位单元为设置在上料输送线端部的挡板和检测传感器。

10.根据权利要求1所述的全自动热压烧结生产线，其特征在于，所述控制系统包括PLC控制系统和上位数据监视管理系统，各热压烧结设备上均配置有CPU处理器和报警单元，所述CPU处理器用于控制各热压烧结设备的动作和报警单元的报警。

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