環(huán)形鍛件全自動(dòng)連續(xù)生產(chǎn)線的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種環(huán)形鍛件全自動(dòng)連續(xù)生產(chǎn)線，該全自動(dòng)連續(xù)生產(chǎn)線順序設(shè)有堆料區(qū)、上料機(jī)、上料架、感應(yīng)爐、液壓切料機(jī)、液壓多工位鍛壓機(jī)、碾環(huán)機(jī)、平整機(jī)、水霧緩冷滾道和下料機(jī)；該全自動(dòng)連續(xù)生產(chǎn)線在制坯過(guò)程中采用液壓多工位鍛壓機(jī)取代空氣/或蒸汽錘制坯；多工位連續(xù)生產(chǎn)，工作效率高；解決了現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)中空氣/或蒸汽錘工作噪音大，提高了操作工人的工作舒適度；該生產(chǎn)線采用自動(dòng)上、下料及液壓多工位鍛壓機(jī)，改變了現(xiàn)有制坯設(shè)備操作方式，采用機(jī)械手鏈接各設(shè)備，不僅提高了生產(chǎn)效率，降低了能耗，而且還極大地改善了工人的作業(yè)環(huán)境，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，并能夠降低安全隱患，確保工人安全。
【專利說(shuō)明】環(huán)形鍛件全自動(dòng)連續(xù)生產(chǎn)線

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是關(guān)于一種金屬加工設(shè)備，尤其涉及一種省去人工操作和運(yùn)輸，能連續(xù)生 產(chǎn)環(huán)形鍛件的全自動(dòng)生產(chǎn)線。

【背景技術(shù)】
[0002] 環(huán)形鍛件廣泛應(yīng)用于水電設(shè)備、風(fēng)電設(shè)備、核電設(shè)備、石油化工設(shè)備、礦山工程設(shè) 備、回轉(zhuǎn)支撐等領(lǐng)域，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著巨大作用。隨著需求的加大，環(huán)形鍛件產(chǎn)品應(yīng)用 領(lǐng)域逐漸加大，產(chǎn)品質(zhì)量要求逐年提高，但現(xiàn)有環(huán)形鍛件生產(chǎn)技術(shù)及裝備仍比較落后。
[0003] 目前，國(guó)內(nèi)環(huán)形鍛件熱加工過(guò)程中主要采用的工藝為：原材料一人工起吊一高速 帶鋸床下料一人工操作裝爐一加熱一人工操作出爐一鍛錘自由鍛制坯一再加熱一人工起 吊一輾環(huán)機(jī)一次輾擴(kuò)成形一人工起吊一熱處理。在實(shí)際生產(chǎn)中，以上工藝存在以下缺陷：
[0004] (1)現(xiàn)有生產(chǎn)線采用空氣錘/或蒸汽錘自由鍛制坯，生產(chǎn)時(shí)震動(dòng)大、環(huán)保性差、能 耗高、作業(yè)環(huán)境差。空氣錘/或蒸汽錘自由鍛制坯，為單工位生產(chǎn)，工作效率低。
[0005] (2)鍛造過(guò)程中時(shí)間較長(zhǎng)，工件溫降大，需要多次加熱，造成能源浪費(fèi)，成本增加。
[0006] (3)設(shè)備自動(dòng)化程度低，工序與工序之間沒(méi)有傳遞關(guān)系，每道工序都需要至少一人 操作，人員需求量大。
[0007] (4)在轉(zhuǎn)序過(guò)程中，由于物料搬運(yùn)問(wèn)題，不僅需要花費(fèi)大量的輔助時(shí)間，而且工人 勞動(dòng)強(qiáng)度大，致使一線工人流失。
[0008] (5)環(huán)件在空氣錘/或蒸汽錘的鍛制中，表面粗糙不平，造成后續(xù)加工余量較大， 產(chǎn)品質(zhì)量難以保障。
[0009] 由此，本發(fā)明人憑借多年從事相關(guān)行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐，提出一種環(huán)形鍛件全自動(dòng) 連續(xù)生產(chǎn)線，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)形鍛件全自動(dòng)連續(xù)生產(chǎn)線，以提高生產(chǎn)效率，降低 能耗，并改善作業(yè)環(huán)境，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，確保操作人員職業(yè)安全。
[0011] 本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種環(huán)形鍛件全自動(dòng)連續(xù)生產(chǎn)線，該全自動(dòng)連續(xù)生 產(chǎn)線順序設(shè)有堆料區(qū)、上料機(jī)、上料架、感應(yīng)爐、液壓切料機(jī)、液壓多工位鍛壓機(jī)、碾環(huán)機(jī)、平 整機(jī)、水霧緩冷滾道和下料機(jī)；在所述液壓多工位鍛壓機(jī)一側(cè)設(shè)有第一機(jī)械手，在所述液壓 多工位鍛壓機(jī)與碾環(huán)機(jī)之間設(shè)有第二機(jī)械手，在碾環(huán)機(jī)與平整機(jī)之間設(shè)有第三機(jī)械手，平 整機(jī)與水霧緩冷滾道之間設(shè)有第四機(jī)械手。
[0012] 在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述液壓多工位鍛壓機(jī)中順序設(shè)有三個(gè)同步?jīng)_壓 工位，分別為下壓鐓粗的第一工位、預(yù)沖孔的第二工位和穿孔并平底成型的第三工位；所述 第一工位中設(shè)有平砧，所述第二工位中設(shè)有第一沖頭，所述第三工位中設(shè)有第二沖頭；在所 述第一工位前方還設(shè)有一待料位。
[0013] 在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述待料位與第一工位、第一工位與第二工位以 及第二工位與第三工位之間的間距相同。
[0014] 在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述第一機(jī)械手中順序間隔設(shè)有第一抓夾、第二 抓夾和第三抓夾；三個(gè)抓夾之間的間距與各工位之間的間距對(duì)應(yīng)相同；所述第一抓夾和第 三抓夾連接有空間旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
[0015] 在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，在所述液壓切料機(jī)與液壓多工位鍛壓機(jī)之間還設(shè) 有一過(guò)渡送料架；所述液壓多工位鍛壓機(jī)與碾環(huán)機(jī)之間還設(shè)有一廢料箱。
[0016] 在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，在水霧緩冷滾道與下料機(jī)之間設(shè)有第五機(jī)械手。
[0017] 在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述上料機(jī)為門式上料機(jī)，該門式上料機(jī)設(shè)置在 堆料區(qū)的下游；門式上料機(jī)上設(shè)有將原料運(yùn)至上料架上的磁盤吸力器；所述上料架設(shè)有擺 動(dòng)的撥臂。
[0018] 在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述液壓切料機(jī)中設(shè)有上夾持支撐和下夾持支 撐；液壓切料機(jī)還設(shè)將過(guò)渡送料架上的原料推至液壓多工位鍛壓機(jī)中待料位的氣動(dòng)推桿。
[0019] 由上所述，本發(fā)明的環(huán)形鍛件全自動(dòng)連續(xù)生產(chǎn)線，采用自動(dòng)上、下料及液壓多工位 鍛壓機(jī)，改變了現(xiàn)有制坯設(shè)備操作方式，采用機(jī)械手鏈接各設(shè)備，不僅提高了生產(chǎn)效率，降 低了能耗，而且還極大地改善了工人的作業(yè)環(huán)境，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，并能夠降低安全 隱患，確保工人安全。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020] 以下附圖僅旨在于對(duì)本發(fā)明做示意性說(shuō)明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其 中：
[0021] 圖1 :為本發(fā)明環(huán)形鍛件全自動(dòng)連續(xù)生產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖2 :為圖1中A-A處剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023] 圖3 :為圖1中B向結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】本發(fā) 明的【具體實(shí)施方式】。
[0025] 如圖1?圖3所示，本發(fā)明提出一種環(huán)形鍛件全自動(dòng)連續(xù)生產(chǎn)線100,該全自動(dòng)連 續(xù)生產(chǎn)線100順序設(shè)有堆料區(qū)11、上料機(jī)12、上料架13、感應(yīng)爐14、液壓切料機(jī)2、液壓多工 位鍛壓機(jī)3、碾環(huán)機(jī)4、平整機(jī)5、水霧緩冷滾道61和下料機(jī)62 ;在所述液壓多工位鍛壓機(jī)3 的一側(cè)設(shè)有第一機(jī)械手7,在所述液壓多工位鍛壓機(jī)3與碾環(huán)機(jī)4之間設(shè)有第二機(jī)械手81， 在碾環(huán)機(jī)4與平整機(jī)5之間設(shè)有第三機(jī)械手82,平整機(jī)5與水霧緩冷滾道61之間設(shè)有第 四機(jī)械手83 ;如圖3所示，所述液壓多工位鍛壓機(jī)3中順序設(shè)有三個(gè)同步?jīng)_壓工位，分別為 下壓鐓粗的第一工位31、預(yù)沖孔的第二工位32和穿孔并平底成型的第三工位33 ;所述第一 工位中設(shè)有平砧，所述第二工位中設(shè)有第一沖頭，所述第三工位中設(shè)有第二沖頭；需要鍛壓 的坯料在第一工位31進(jìn)行下壓鐓粗，在第二工位32進(jìn)行預(yù)沖孔，在第三工位33進(jìn)行穿孔 及平底成型，以形成碾環(huán)機(jī)的坯料；在所述第一工位31前方還設(shè)有一待料位34 ;所述待料 位34與第一工位31、第一工位31與第二工位32以及第二工位32與第三工位33之間的間 距相同；如圖1所示，所述第一機(jī)械手7中順序間隔設(shè)有第一抓夾71、第二抓夾72和第三 抓夾73 ;三個(gè)抓夾之間的間距與各工位之間的間距對(duì)應(yīng)相同；所述第一抓夾71和第三抓夾 73連接有空間旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（圖中未示出），以使第一抓夾71和第三抓夾73具有空間翻轉(zhuǎn)功 能。
[0026] 由上所述，本發(fā)明的環(huán)形鍛件全自動(dòng)連續(xù)生產(chǎn)線，采用自動(dòng)上、下料及液壓多工位 鍛壓機(jī)，改變了現(xiàn)有制坯設(shè)備操作方式，采用機(jī)械手鏈接各設(shè)備，不僅提高了生產(chǎn)效率，降 低了能耗，而且還極大地改善了工人的作業(yè)環(huán)境，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，并能夠降低安全 隱患，確保工人安全。
[0027] 進(jìn)一步，在本實(shí)施方式中，所述上料機(jī)12為門式上料機(jī)，該門式上料機(jī)設(shè)置在堆 料區(qū)11的下游；門式上料機(jī)上設(shè)有將原料9運(yùn)至上料架13上的磁盤吸力器（圖中未示 出）；如圖2所示，所述上料架13設(shè)有可擺動(dòng)的撥臂131，撥臂131能夠自動(dòng)將原料9運(yùn)至 感應(yīng)爐14的輥道上。
[0028] 所述液壓切料機(jī)2中設(shè)有上夾持支撐22和下夾持支撐23,液壓切料機(jī)采用上、下 夾持支撐快速切斷，使斷面平整無(wú)毛邊；如圖3所示，在所述液壓切料機(jī)2與液壓多工位鍛 壓機(jī)3之間還設(shè)有一過(guò)渡送料架21，棒料自動(dòng)切割后，坯料落到過(guò)渡送料架21上；液壓切 料機(jī)2還設(shè)將過(guò)渡送料架21上的坯料推至液壓多工位鍛壓機(jī)中待料位34的氣動(dòng)推桿24， 由該氣動(dòng)推桿將坯料推至第一工位前方的待料位34中。
[0029] 如圖1所示，所述液壓多工位鍛壓機(jī)3與碾環(huán)機(jī)4之間的一側(cè)邊還設(shè)有一廢料箱 811 ;在水霧緩冷滾道61與下料機(jī)62之間設(shè)有第五機(jī)械手84。
[0030] 利用本發(fā)明的環(huán)形鍛件全自動(dòng)連續(xù)生產(chǎn)線進(jìn)行環(huán)形鍛件加工的具體過(guò)程如下：
[0031] 如圖1所示，門型上料機(jī)12根據(jù)控制系統(tǒng)的要求，穩(wěn)定地將堆料區(qū)11的原料9運(yùn) 至上料架13上，撥臂131自動(dòng)將原料9運(yùn)至感應(yīng)爐14的輥道上；原料經(jīng)輥道運(yùn)輸至感應(yīng)爐 14中，經(jīng)過(guò)恒定電流和恒定功率控制加熱溫度，使之達(dá)到1250°C ;加熱過(guò)程中，根據(jù)原料的 定尺長(zhǎng)度，由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，送至下游的液壓切料機(jī)2中，所述液壓切料機(jī)2采用上、下夾持 支撐切斷棒料成為坯料，坯料斷面平整無(wú)毛邊；原料自動(dòng)切割成料段后，由液壓切料機(jī)2的 氣動(dòng)推桿推至液壓多工位鍛壓機(jī)3的待料位34 ;隨后第一機(jī)械手7動(dòng)作，第一機(jī)械手7的 三個(gè)抓夾，可以將相鄰三個(gè)工位上的坯料順序并同時(shí)移至下一工位，可以快速移進(jìn)和移出 液壓多工位鍛壓機(jī)3(夾爪向前伸出時(shí)移進(jìn)液壓多工位鍛壓機(jī)，向后縮回時(shí)移出液壓多工 位鍛壓機(jī)），所述各抓夾的張開尺度可以根據(jù)不同的產(chǎn)品外徑進(jìn)行調(diào)整。在鍛造過(guò)程中，液 壓多工位鍛壓機(jī)3下壓時(shí)三個(gè)工位上同時(shí)放置有坯料，當(dāng)?shù)谝蛔A71夾住待料位34上的 坯料a時(shí)，第二抓夾72夾住第一工位31上的坯料b，同時(shí)，第三抓夾73夾住第二工位32上 的坯料c ;此時(shí)，第一機(jī)械手7的位置被假設(shè)為初始位置。當(dāng)?shù)谝粰C(jī)械手7動(dòng)作時(shí)，第一機(jī) 械手7帶動(dòng)三個(gè)抓夾同時(shí)抬起，第一抓夾71將坯料a翻轉(zhuǎn)90°立起呈垂直狀態(tài)，隨后第一 機(jī)械手7帶動(dòng)三個(gè)抓夾將待料位34、第一工位31和第二工位32三個(gè)工位上的坯料順序同 時(shí)移至下一工位（即：順序移動(dòng)到第一工位31、第二工位32和第三工位33)加工，隨后，第 一機(jī)械手7復(fù)位至初始位置準(zhǔn)備再次夾取，至此，第一機(jī)械手7的所有動(dòng)作完成，液壓多工 位鍛壓機(jī)3同時(shí)完成鐓粗、預(yù)沖孔、穿孔平底成型的動(dòng)作，此時(shí)，第三工位33上的坯料已經(jīng) 成型；
[0032] 當(dāng)?shù)谌の?3上形成合格坯料時(shí)，由第二機(jī)械手81將成型坯料取出放置到碾環(huán) 機(jī)4上（若第三工位33上形成廢料，則由第二機(jī)械手81將廢料取出放入廢料箱811中）； 所述第二機(jī)械手81由五個(gè)自由度動(dòng)作組成，第二機(jī)械手81從液壓多工位鍛壓機(jī)的第三工 位33上抓取環(huán)形坯料，翻轉(zhuǎn)送至碾環(huán)機(jī)4上，碾環(huán)機(jī)4定位后成型輥就位并啟動(dòng)下壓；所述 第三機(jī)械手82布置在碾環(huán)機(jī)4下游，也由五個(gè)自由度動(dòng)作組成，當(dāng)碾環(huán)機(jī)4完成擴(kuò)孔軋制 后，第三機(jī)械手82從碾環(huán)機(jī)4上抓取環(huán)形坯料，翻轉(zhuǎn)送至平整機(jī)5上；平整機(jī)5為機(jī)械驅(qū)動(dòng) 式，其作用是對(duì)碾軋后的環(huán)形坯料進(jìn)行壓平處理，使其不產(chǎn)生翹曲；平整后，由第四機(jī)械手 83取出坯料，放置到水霧緩冷輥道61上，水霧緩冷輥道61開始移動(dòng)；上述水霧緩冷輥道61 帶有多個(gè)噴霧冷卻裝置（圖中未示出），按照冷卻梯度要求和環(huán)形鍛件直徑?jīng)Q定輥道的長(zhǎng) 度；第五機(jī)械手84安置在水霧緩冷輥道61的尾部，用于將冷卻到合適溫度的環(huán)形件分層碼 垛到托盤上；下料機(jī)62是帶有抓夾的桁架式下料機(jī)，碼垛好環(huán)形件的托盤吊運(yùn)至地面堆貨 區(qū)，準(zhǔn)備進(jìn)入退火熱處理工序。
[0033] 本發(fā)明的環(huán)形鍛件全自動(dòng)連續(xù)生產(chǎn)線，整條生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)了環(huán)件的下料、加熱、制 坯、輾擴(kuò)成型、熱處理工藝，工序之間通過(guò)機(jī)械手完成物料轉(zhuǎn)運(yùn)，整體實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)了 無(wú)人工操作，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，減少人工成本，提高了環(huán)件尺寸精度，節(jié)省材料；由于全線均為 自動(dòng)上下料，控制了熱坯的生產(chǎn)節(jié)奏，縮短了各步驟的操作時(shí)間，減少溫度損失，使得環(huán)件 熱加工工序得以一火成材，節(jié)約了能源，提高了生產(chǎn)率。本發(fā)明在制坯過(guò)程中采用液壓多工 位鍛壓機(jī)取代空氣/或蒸汽錘制坯；多工位連續(xù)生產(chǎn)，工作效率高；解決了現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)中 空氣/或蒸汽錘工作噪音大，提高了操作工人的工作舒適度；減少現(xiàn)有操作中多火次加熱 的工藝流程，節(jié)約能源，減低廢氣排放，改善了環(huán)境。本發(fā)明是第一條采用液壓多工位壓機(jī) 的全自動(dòng)環(huán)形鍛件生產(chǎn)線。
[0034] 以上所述僅為本發(fā)明示意性的【具體實(shí)施方式】，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何 本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均 應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種環(huán)形鍛件全自動(dòng)連續(xù)生產(chǎn)線，其特征在于：該全自動(dòng)連續(xù)生產(chǎn)線順序設(shè)有堆料 區(qū)、上料機(jī)、上料架、感應(yīng)爐、液壓切料機(jī)、液壓多工位鍛壓機(jī)、碾環(huán)機(jī)、平整機(jī)、水霧緩冷滾 道和下料機(jī)；在所述液壓多工位鍛壓機(jī)一側(cè)設(shè)有第一機(jī)械手，在所述液壓多工位鍛壓機(jī)與 碾環(huán)機(jī)之間設(shè)有第二機(jī)械手，在碾環(huán)機(jī)與平整機(jī)之間設(shè)有第三機(jī)械手，平整機(jī)與水霧緩冷 滾道之間設(shè)有第四機(jī)械手。
2. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)形鍛件全自動(dòng)連續(xù)生產(chǎn)線，其特征在于：所述液壓多工位鍛 壓機(jī)中順序設(shè)有三個(gè)同步?jīng)_壓工位，分別為下壓鐓粗的第一工位、預(yù)沖孔的第二工位和穿 孔并平底成型的第三工位；所述第一工位中設(shè)有平砧，所述第二工位中設(shè)有第一沖頭，所述 第三工位中設(shè)有第二沖頭；在所述第一工位前方還設(shè)有一待料位。
3. 如權(quán)利要求2所述的環(huán)形鍛件全自動(dòng)連續(xù)生產(chǎn)線，其特征在于：所述待料位與第一 工位、第一工位與第二工位以及第二工位與第三工位之間的間距相同。
4. 如權(quán)利要求3所述的環(huán)形鍛件全自動(dòng)連續(xù)生產(chǎn)線，其特征在于：所述第一機(jī)械手中 順序間隔設(shè)有第一抓夾、第二抓夾和第三抓夾；三個(gè)抓夾之間的間距與各工位之間的間距 對(duì)應(yīng)相同；所述第一抓夾和第三抓夾連接有空間旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
5. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)形鍛件全自動(dòng)連續(xù)生產(chǎn)線，其特征在于：在所述液壓切料機(jī) 與液壓多工位鍛壓機(jī)之間還設(shè)有一過(guò)渡送料架；所述液壓多工位鍛壓機(jī)與碾環(huán)機(jī)之間還設(shè) 有一廢料箱。
6. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)形鍛件全自動(dòng)連續(xù)生產(chǎn)線，其特征在于：在水霧緩冷滾道與 下料機(jī)之間設(shè)有第五機(jī)械手。
7. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)形鍛件全自動(dòng)連續(xù)生產(chǎn)線，其特征在于：所述上料機(jī)為門式 上料機(jī)，該門式上料機(jī)設(shè)置在堆料區(qū)的下游；門式上料機(jī)上設(shè)有將原料運(yùn)至上料架上的磁 盤吸力器；所述上料架設(shè)有擺動(dòng)的撥臂。
8. 如權(quán)利要求2所述的環(huán)形鍛件全自動(dòng)連續(xù)生產(chǎn)線，其特征在于：所述液壓切料機(jī)中 設(shè)有上夾持支撐和下夾持支撐；液壓切料機(jī)還設(shè)將過(guò)渡送料架上的原料推至液壓多工位鍛 壓機(jī)中待料位的氣動(dòng)推桿。
【文檔編號(hào)】B23P23/06GK104117855SQ201410320203
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年7月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月7日
【發(fā)明者】曾卓, 謝宇, 宋寒露, 王曉冰, 王旭 申請(qǐng)人:北京京誠(chéng)之星科技開發(fā)有限公司, 中冶京誠(chéng)工程技術(shù)有限公司