工業(yè)機器人鍛造自動線系統(tǒng)及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于鍛造自動線領域，特別涉及一種鍛造自動線系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術】
[0002]鍛壓工藝包括從原始坯料加熱、上料、預鍛、噴墨、移位到終鍛等生產(chǎn)過程，由于鍛壓行業(yè)生產(chǎn)環(huán)境惡劣，鍛工勞動強度大，鍛造自動線成為了鍛造企業(yè)的迫切需求，同時也是鍛壓行業(yè)的發(fā)展方向。
[0003]工業(yè)機器人可用于從原始坯料加熱、上料、預鍛、噴墨、移位、終鍛等生產(chǎn)過程，其靈活方便、穩(wěn)定可靠，可替代傳統(tǒng)的重復單調(diào)、枯燥乏味的人工操作，實現(xiàn)少人甚至無人的鍛造自動化生產(chǎn)。不但降低了鍛工的勞動強度，提高了勞動生產(chǎn)率，而且能夠更好地保證鍛件的一致性和質量。
[0004]專利文獻203695856U公開了一種智能化機器人鍛造加工流水線，其包括篩選流水線和鍛打流水線，其中篩選流水線包括篩選箱、輸送軌道、傳感器，篩選箱包括:箱體、底座、立柱、滑板、氣缸。立柱固連于所述底座上，所述箱體固連于所述立柱，所述箱體的上部開口，下部設置有出料口，所述箱體的一側設置有斜坡。所述箱體兩側對稱地分布有滑槽，所述滑槽中活動連接有所述滑板，所述氣缸的活塞桿鉸接于所述滑板，所述傳感器為對射式傳感器，布置置于所述輸送軌道的兩側。所述輸送軌道的出料端口位于所述篩選箱的上方，所述鍛打流水線包括第一沖床、第二沖床、第一機器人、第二機器人，所述第一沖床和所述第二沖床成90度垂直布置，所述第一機器人位于所述第一沖床和所述第二沖床之間，所述第二機器人位于所述第二沖床的出料口位置。
[0005]上述機器人鍛造加工流水線盡管可以在一定程度上由工業(yè)機器人實現(xiàn)，減輕人工工作量，但是，該方案中仍然無法覆蓋鍛造的全部工藝，而且其整體控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制仍然不夠穩(wěn)定，鍛造工藝的精度可靠性等仍存在較大問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種工業(yè)機器人鍛造自動線的系統(tǒng)及上方法，其通過對鍛造工藝的整體協(xié)調(diào)控制處理，實現(xiàn)對鍛造自動線所包括的中頻感應加熱爐、壓力機、工業(yè)機器人等各個單元的動作時序和邏輯關系，確保整線的開動率以及壓力機、工業(yè)機器人等設備安全穩(wěn)定運行。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供一種工業(yè)機器人鍛造自動線系統(tǒng)，包括中頻感應加熱爐、壓力機及多個不同工位處的工業(yè)機器人，其中所述中頻感應加熱爐用于對待處理的棒料坯件進行預熱處理，加熱爐通過下料滑到與取料點連通，通過該中頻感應加熱爐加熱后的棒料，從下料滑道到達取料點，以用于機器人取料進入下一工序；
[0008]其特征在于，該包括:
[0009]設置在取料點之后的第一沖床，用于對棒料進行鐓粗加工，以及包括設置在取料點與第一沖床之間的第一機器人，其用于對取料點的棒料進行篩選并送入第一沖床中進行鐓粗加工；
[0010]設置在第一沖床之后的壓力機，用于對鐓粗料進行鍛造，以及包括設置在第一沖床和壓力機之間的第二機器人，其用于對經(jīng)第一沖床進行鐓粗加工后的鐓粗料取出，以送入壓力機進行鍛造；
[0011]設置在壓力機之后的第二沖床，以及設置在兩者之間的第四機器人，該第四機器人取出模具內(nèi)的鍛造件送至第二沖床的沖孔切邊點，與此同時壓力機的下頂料退回，自動噴石墨裝置動作冷卻潤滑鍛造模具；以及
[0012]第五機器人，其設置在第二沖床之后，用于對經(jīng)第二沖床加工后的工件進行取料，以送至下料點，實現(xiàn)自動化鍛造。
[0013]作為本發(fā)明的改進，所述鍛造包括預鍛和終鍛，所述壓力機包括用于進行預鍛的第一壓力機，和用于終鍛的第二壓力機，所述第二壓力機設置在第一壓力機之后，且兩者之間設置有第三機器人，所述第二機器人夾持所述鐓粗料送至第一壓力機的預鍛點進行預鍛，所述第三機器人用于夾取預鍛件以送入第二壓力機進行終鍛。
[0014]作為本發(fā)明的改進，所述第一機器人通過獲取到的棒料溫度信息實現(xiàn)對棒料的溫度分選，即通過設定的溫度范圍實現(xiàn)對棒料的篩選，并將選擇的棒料送至鐓粗點。
[0015]按照本發(fā)明的另一方面，提供一種上述工業(yè)機器人鍛造自動線系統(tǒng)的控制方法，包括:
[0016]所述第一機器人從取料點處抓取棒料，獲取其溫度信息，并根據(jù)預設的溫度范圍對棒料進行分選，將符合條件的棒料輸送至第一沖床；該第一機器人放料后，返回取料點準備下一次取料，與此同時第一沖床滑塊動作完成鐓粗工序后，自動吹氣裝置吹去鐓粗后的氧化皮；
[0017]所述第二機器人取出鐓粗料，退出到第一沖床外側時，自動噴水裝置噴水到鐓粗模具的上模，與此同時第二機器人夾持鐓粗料送至壓力機的鍛造點，第二機器人放料后，返回第一沖床的鐓粗點附近準備下一次取料，與此同時壓力機的滑塊動作完成鍛造；
[0018]第四機器人取出模具內(nèi)的鍛造件送至第二沖床的沖孔切邊點，第四機器人放料后，返回壓力機的鍛造點附近，準備下一次取料，與此同時沖床滑塊動作完成沖孔切邊工序;
[0019]第五機器人取料后，退出到第二沖床外側時，自動吹氣裝置吹去模具上殘留的氧化皮，送至下料點后馬上返回第二沖床的沖孔切邊點附近準備下一次取料；
[0020]通過上述動作的循環(huán)控制，即可實現(xiàn)對工業(yè)機器人鍛造自動線的控制。
[0021]作為本發(fā)明的改進，所述鍛造包括預鍛和終鍛，所述壓力機包括用于進行預鍛的第一壓力機，和用于終鍛的第二壓力機，所述第二壓力機設置在第一壓力機之后，且兩者之間設置有第三機器人，所述第二機器人夾持所述鐓粗料送至第一壓力機的預鍛點進行預鍛，并在第一壓力機滑塊回程的時候下頂料開始動作，將預鍛件頂出并保持；所述第三機器人夾取預鍛件以送入第二壓力機進行終鍛，并在第二壓力機的滑塊回程的時候下頂料開始動作，將終鍛件頂出并保持。
[0022]作為本發(fā)明的改進，所述第三機器人取出模具內(nèi)的預鍛件送至第二壓力機的終鍛點的同時，第一壓力機的下頂料退回，自動噴石墨裝置動作冷卻潤滑預鍛模具。
[0023]作為本發(fā)明的改進，所述第四機器人取出模具內(nèi)的終鍛件送至第二沖床的沖孔切邊點的同時，上述第二壓力機的下頂料退回，自動噴石墨裝置動作冷卻潤滑終鍛模具。
[0024]本發(fā)明的鍛造自動線具備取料點、鐓粗點、預鍛點、終鍛點、沖孔切邊點、下料點等特征工序點，自動完成從原始坯料加熱、上料、預鍛、噴墨、移位、終鍛等生產(chǎn)過程。
[0025]實際上，根據(jù)不同鍛件工藝流程，鍛造自動線可以只有預鍛點，省去終鍛點工序，也可以只有終鍛點，省去預鍛點工序，或者同時具備預鍛點和終鍛點工序。
[0026]本發(fā)明中，總控系統(tǒng)與中頻感應加熱爐、工業(yè)機器人等單元節(jié)點可采用現(xiàn)場總線通訊。
[0027]本發(fā)明中，人機交互界面上可以精確設置自動吹氣、自動噴水、自動噴墨的時間，同時顯示整條鍛造自動線的狀態(tài)和報警信息。
[0028]總體而言，通過本發(fā)明提供的上述技術方案，具有如下突出的有益效果:
[0029]I)本發(fā)明鍛造自動線的各工位通過設置相應的自動取料裝置，并利用控制器對各個單元的動作時序和邏輯關系進行協(xié)調(diào)控制，從而使得
[0030]2)本發(fā)明的系統(tǒng)可以實現(xiàn)從原始坯料加熱、上料、預鍛、噴墨、移位、終鍛等生產(chǎn)過程，替代過去重復單調(diào)、枯燥乏味的人工操作，降低企業(yè)的人工成本。
[0031]3)本發(fā)明的系統(tǒng)和方法相比人工上下料隨意性較大，工業(yè)機器人重復定位精度高達0.05mm，因此能夠更好地保證鍛件的一致性和質量。
【附圖說明】
[0032]圖1是按照本發(fā)明實施例所構建的鍛造自動線的結構布局圖；
[0033]圖2是按照本發(fā)明實施例所述的鍛造自動線的控制系統(tǒng)架構圖。
【具體實施方式】
[0034]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。
[0035]圖1為本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的鍛造自動線系統(tǒng)。如圖1所示，所述工業(yè)機器人鍛造自動線包括中頻感應加熱爐1、壓力機及多個不同工位處的工業(yè)機器人。
[0036]如圖1所示，其中，中頻感應加熱爐I用于對待處理的棒料坯件進行預熱處理，加熱爐通過下料滑2到與取料點3連通，通過中頻感應加熱爐I加熱后的棒料，從下料滑道2到達取料點3，以用于機器人取料進入下一工序。
[0037]本實施例中，中頻感應加熱爐I通過相應的結構或控制機構，可以保證棒料通過下滑通道在取料點3處的位置和姿態(tài)基本一致。
[0038]在一個實施例中，還包括設置在取料點3之后的沖床7，用于對棒料進行鐓粗加工，以及包括設置在取料點3與沖床7之間的第一機器人，其用于取料點3的棒料進行篩選并送入沖床7中進行鐓粗加工。具體地，在本實施例中，第一機器人4從取料點3處抓取棒料，并被控制而對獲取到的棒料溫度信息由第一機器人4實現(xiàn)對棒料的溫度分選。進一步的，如果棒料溫度超過設定溫度范圍，第一機器人4把抓取的棒料扔進高溫料框5，如果低于設定溫度范圍，則扔進低溫料框6，只有符合設定溫度范圍的棒料才會被送至沖床7的鐓粗點8，進行鐓粗加工。
[0039]在一個實施例中，還包括設置在沖床7之后的電動螺旋壓力機10，用于對鐓粗料進行預鍛，以及包括設置在沖床7和電動螺旋壓力機10之間的第二機器