一种圆棒检验试样自动化加工设备及其加工流程的制作方法

1.本发明涉及一种圆棒检验试样自动化加工设备及其加工流程，涉及棒材加工设备技术领域。


背景技术：

2.棒材试样的制样是钢材理化检验中最重要的环节，其加工方式与加工质量影响着棒材的检测结果，目前解决方案是采用人工操作传统空心钻设备对棒材进行各种项目的检测，虽然能够完成检测项目，但是存在制样效率低下、操作者劳动强度过高及制样准确率受人为影响较大等基本问题，因而采用自动化设备替代人工操作来提高棒材试样的取制效率和质量，同时降低生产成本、提高生产安全性，是当前十分迫切的加工需求。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于针对现有技术中的缺陷或者不足，提供一种圆棒检验试样自动化加工设备，通过自动化设备上料、取料、加工及标记，全自动化操作，极大的节省了人力，提高了作业效率及生产质量，利于提高生产安全，提高企业效益。
4.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：它包含圆盘锯1、第一关节机器人2、第一激光打标机3、第一交互台4、第一试样套取机床5，第一关节机器人2设置于圆盘锯1切割台外侧，第一激光打标机3设置于第一关节机器人2抓取范围内一侧，第一交互台4设置于第一激光打标机3一侧，第一试样套取机床5设置于第一交互台4一侧且远离第一关节机器人2。
5.进一步的，所述的第一关节机器人2后侧设置有第二关节机器人6，第二关节机器人6位于第一交互台4后侧远离第一关节机器人2，并位于第一试样套取机床5前端，且第二关节机器人6前侧靠近第一试样套取机床5处设置有第二激光打标机13。
6.进一步的，所述的第二关节机器人6一侧设置有第二试样套取机床8，第二试样套取机床8基于第二关节机器人6与第一试样套取机床5对称设置，并位于第二关节机器人6抓取范围内。
7.进一步的，所述的第一试样套取机床5内侧设置有第一刀库9，第一刀库9位于第二关节机器人6抓取范围内。
8.进一步的，所述的第二试样套取机床8前端设置有第一取样台10，第一取样台10内侧设置有第一清扫装置11、第一定位装置12，第一定位装置12靠近第一交互台4，且第一清扫装置11、第一定位装置12均位于第二关节机器人6抓取范围内。
9.进一步的，所述的第一关节机器人2后侧还设置有第三关节机器人7、第二交互台14、第三试样套取机床15、第四试样套取机床16、第二清扫装置17、第二定位装置18、第二取样台19、第二刀库20及第三激光打标机21，第三关节机器人7、第二交互台14、第三试样套取机床15、第四试样套取机床16、第二清扫装置17、第二定位装置18、第二取样台19、第二刀库20及第三激光打标机21基于第一关节机器人2与第二关节机器人6、第一交互台4、第一试样
套取机床5、第二试样套取机床8、第一清扫装置11、第一定位装置12、第一刀库9及第二激光打标机13对称设置。
10.进一步的，所述的圆盘锯1一侧设置有传送带22。
11.进一步的，所述的第一关节机器人2后端平行位置处设置有第三取样台23。
12.采用上述技术方案后，本发明有益效果为：采用多台全自动高速圆盘锯以及多台关节机器人、多套附件、多台全自动棒材试样套取机床组成一套圆棒检验试样自动化加工单元，可以实现圆棒类取样的自动化、智能化操作，代替人工操作单台设备的取样方式，实现加工效率最大化、降低操作者劳动强度的目的，实现连续24小时作业化。
附图说明
13.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1是本发明的结构示意图。
15.附图标记说明：圆盘锯1、第一关节机器人2、第一激光打标机3、第一交互台4、第一试样套取机床5、第二关节机器人6、第三关节机器人7、第二试样套取机床8、第一刀库9、第一取样台10、第一清扫装置11、第一定位装置12、第二激光打标机13、第二交互台14、第三试样套取机床15、第四试样套取机床16、第二清扫装置17、第二定位装置18、第二取样台19、第二刀库20、第三激光打标机21、传送带22、第三取样台23。
具体实施方式
16.参看图1所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它包含圆盘锯1、第一关节机器人2、第一激光打标机3、第一交互台4、第一试样套取机床5，第一关节机器人2设置于圆盘锯1切割台外侧，第一激光打标机3设置于第一关节机器人2抓取范围内一侧，第一交互台4设置于第一激光打标机3一侧，第一试样套取机床5设置于第一交互台4一侧且远离第一关节机器人2，在传统圆棒抽样过程中，通常通过作业人员将切割后的试样放置于制样设备上进行操作，效率较低，操作强度过高，因而在本实施例中设置了相互配合的自动化设备进行圆棒制样，其中，圆盘锯共设置有两组，能够同时进行两组圆棒的试样切割，切割后的试样通过第一关节机器人抓取，并放置在交互台上，第一关节机器人2后侧设置有第二关节机器人6，第二关节机器人6位于第一交互台4后侧远离第一关节机器人2，并位于第一试样套取机床5前端，控制系统对切割的试样进行分类，部分标记为正常件无需制样加工件、需制样件，当试样无需进行加工测试时，第二关节机器人将试样抓取放置在交互台上，第一激光打标机进行打标标记，再次通过第一关节机器人将已打标无需加工的试样取走；
17.当控制系统标记为需制样件时，第二关节机器人将试样件抓取放置于第一试样套取机床上，进行加工，加工完成后再次由第二关节机器人抓取后进行打标标记；
18.所述的第二关节机器人6一侧设置有第二试样套取机床8，第二试样套取机床8基于第二关节机器人6与第一试样套取机床5对称设置，并位于第二关节机器人6抓取范围内，且第二关节机器人6前侧靠近第一试样套取机床5处设置有第二激光打标机13，第二关节机
器人所取试样件即可同时放置于第一第二试样套取机床上进行加工，能够提高制样效率，同时，加工完成后的试样由第二关节机器人抓取放置，第二激光打标机进行已制样种类名称的标记，标记完成后取走。
19.更为具体说明的是，所述的第一试样套取机床5内侧设置有第一刀库9，第一刀库9位于第二关节机器人6抓取范围内，由于试样套取机床会进行不同的加工操作，因而会使用到不同刀具，在试样套取机床一侧设置刀库能够方便机器人根据系统设定程度自动选取及更换刀具，自动化操作效率更高。
20.更为具体说明的是，所述的第二试样套取机床8前端设置有第一取样台10，第一取样台10内侧设置有第一清扫装置11、第一定位装置12，第一定位装置12靠近第一交互台4，且第一清扫装置11、第一定位装置12均位于第二关节机器人6抓取范围内，当试样在机床上加工完成后通过机器人将试样取走放置于第一取样台上，此操作先于打标操作，试样达到一定数量时，第二关节机器人再次抓取已完成试样伸入第一清扫装置中，清扫装置为一个箱式结构，其内设置有风机，将试样件表面灰尘或污物吹走，放置于定位装置上，定位装置由两段凹槽夹具组成，凹槽与圆棒形状相匹配，其中一端设置有挡板，另一端设置有气缸，气缸将圆棒推动并与挡板抵接完成定位，激光打标机伸至圆棒位置进行打标。
21.更为具体说明的是，所述的第一关节机器人2后侧还设置有第三关节机器人7、第二交互台14、第三试样套取机床15、第四试样套取机床16、第二清扫装置17、第二定位装置18、第二取样台19、第二刀库20及第三激光打标机21，第三关节机器人7、第二交互台14、第三试样套取机床15、第四试样套取机床16、第二清扫装置17、第二定位装置18、第二取样台19、第二刀库20及第三激光打标机21基于第一关节机器人2与第二关节机器人6、第一交互台4、第一试样套取机床5、第二试样套取机床8、第一清扫装置11、第一定位装置12、第一刀库9及第二激光打标机13对称设置，在本实施例中共设置了三台关节机器人、四台全自动棒材试样套取机床、两套交互台、三套全自动激光打标机、两套刀库、两套清扫装置、两套定位机构，通过同时进行多种试样加工，如拉伸试样、冲击试样、端淬试样、on试样的套取加工作业，同时进行加工，有效提升加工制样效率，真正实现上料加工，制样取料全自动化生产，降低了作业人员工作强度，提升了企业的生产效率，且加工质量更有保证。
22.更为具体说明的是，所述的圆盘锯1一侧设置有传送带22，当无需制样件打标完成后由第一关节机器人将圆棒取走直接放置于传送带上运输落入料盒收集，而所述的第一关节机器人2后端平行位置处设置有第三取样台23，已加工试样件打标完成后，通过机器人抓取放置于第三取样台上，第三取样台为agv取样台，通过agv小车将试样取走。
23.具体的加工流程为：
24.上料切割，上料储料辊道自动送料至圆盘锯1进行切料；
25.分类，切割圆棒通过控制系统进行分类，分为无需制样件与需制样件；
26.成品打标取样，第一关节机器人2将无需制样件抓取并放置于第一交互台4上，第一激光打标机3对无需制样件进行打标，打标完成后第一关节机器人2将工件取走放置于传送带22上传送，由收料盒收集；
27.制样，第一关节机器人2将需制样件抓取放置于第一交互台4或第二交互台14上，通过第二关节机器人6、第三关节机器人7抓取放置于四个试样套取机床上进行圆棒检验拉伸试样、冲击试样、端淬试样、on试样的套取加工工作；
28.清扫，加工完成后由第二关节机器人6、第三关节机器人7将已加工试样抓取放置于第一清扫装置11、第二清扫装置17内进行清扫；
29.定位，第二关节机器人6、第三关节机器人7将试样放置于第一定位装置12、第二定位装置18处定位；
30.试样打标，第二激光打标机、第三激光打标机对试样进行打标；
31.运输，第二关节机器人6、第三关节机器人7将打标号的试样放置于第三取样台23上，通过agv小车进行运输。
32.本发明的工作原理：设备整体通过控制系统进行统一控制，当控制系统plc发出来样信息后，圆盘锯1一侧的上料储料辊道自动进行送料，圆盘锯1进行自动切料，所切割的样品由第一关节机器人2抓取，抓取放置分为二类，一类为不需加工试样，此类样品放置于第一激光打标机3上进行打标，完成后再次由第一关节机器人2抓取放置于圆盘锯1一侧的传送带22上直接落入料盒内收集，第二类需加工制样的样品则通过第一关节机器人2抓取后放置于第一交互台4、第二交互台14上，通过第二关节机器人6、第三关节机器人7进行抓取并放置于四个试样套取机床上进行圆棒检验拉伸试样、冲击试样、端淬试样、on试样的套取加工工作，加工完成后再次由对应的关节机器人抓取并放置在清扫装置内对样品进行清扫，清扫完成后放置于定位装置上，通过定位装置将试样定位，以便打标机能准确打标，打标完成后关节机器人将试样取走放置于agv取料台上等agv小车取走，在加工过程中根据所需加工项目由关节机器人于刀库内取用对应刀具进行更换使用，全过程均由机器人自动进行，速度快，效率高，可实现连接性作业。
33.以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：
1.一种圆棒检验试样自动化加工设备，其特征在于：它包含圆盘锯(1)、第一关节机器人(2)、第一激光打标机(3)、第一交互台(4)、第一试样套取机床(5)，第一关节机器人(2)设置于圆盘锯(1)切割台外侧，第一激光打标机(3)设置于第一关节机器人(2)抓取范围内一侧，第一交互台(4)设置于第一激光打标机(3)一侧，第一试样套取机床(5)设置于第一交互台(4)一侧且远离第一关节机器人(2)。2.根据权利要求1所述的一种圆棒检验试样自动化加工设备，其特征在于：所述的第一关节机器人(2)后侧设置有第二关节机器人(6)，第二关节机器人(6)位于第一交互台(4)后侧远离第一关节机器人(2)，并位于第一试样套取机床(5)前端，且第二关节机器人(6)前侧靠近第一试样套取机床(5)处设置有第二激光打标机(13)。3.根据权利要求1所述的一种圆棒检验试样自动化加工设备，其特征在于：所述的第二关节机器人(6)一侧设置有第二试样套取机床(8)，第二试样套取机床(8)基于第二关节机器人(6)与第一试样套取机床(5)对称设置，并位于第二关节机器人(6)抓取范围内。4.根据权利要求1所述的一种圆棒检验试样自动化加工设备，其特征在于：所述的第一试样套取机床(5)内侧设置有第一刀库(9)，第一刀库(9)位于第二关节机器人(6)抓取范围内。5.根据权利要求1所述的一种圆棒检验试样自动化加工设备，其特征在于：所述的第二试样套取机床(8)前端设置有第一取样台(10)，第一取样台(10)内侧设置有第一清扫装置(11)、第一定位装置(12)，第一定位装置(12)靠近第一交互台(4)，且第一清扫装置(11)、第一定位装置(12)均位于第二关节机器人(6)抓取范围内。6.根据权利要求1所述的一种圆棒检验试样自动化加工设备，其特征在于：所述的第一关节机器人(2)后侧还设置有第三关节机器人(7)、第二交互台(14)、第三试样套取机床(15)、第四试样套取机床(16)、第二清扫装置(17)、第二定位装置(18)、第二取样台(19)、第二刀库(20)及第三激光打标机(21)，第三关节机器人(7)、第二交互台(14)、第三试样套取机床(15)、第四试样套取机床(16)、第二清扫装置(17)、第二定位装置(18)、第二取样台(19)、第二刀库(20)及第三激光打标机(21)基于第一关节机器人(2)与第二关节机器人(6)、第一交互台(4)、第一试样套取机床(5)、第二试样套取机床(8)、第一清扫装置(11)、第一定位装置(12)、第一刀库(9)及第二激光打标机(13)对称设置。7.根据权利要求1所述的一种圆棒检验试样自动化加工设备，其特征在于：所述的圆盘锯(1)一侧设置有传送带(22)。8.根据权利要求1所述的一种圆棒检验试样自动化加工设备，其特征在于：所述的第一关节机器人(2)后端平行位置处设置有第三取样台(23)。9.一种圆棒检验试样自动化加工流程，其特征在于：具体的加工流程为：上料切割，上料储料辊道自动送料至圆盘锯(1)进行切料；分类，切割圆棒通过控制系统进行分类，分为无需制样件与需制样件；成品打标取样，第一关节机器人(2)将无需制样件抓取并放置于第一交互台(4)上，第一激光打标机(3)对无需制样件进行打标，打标完成后第一关节机器人(2)将工件取走放置于传送带(22)上传送，由收料盒收集；制样，第一关节机器人(2)将需制样件抓取放置于第一交互台(4)或第二交互台(14)上，通过第二关节机器人(6)、第三关节机器人(7)抓取放置于四个试样套取机床上进行圆
棒检验拉伸试样、冲击试样、端淬试样、on试样的套取加工工作；清扫，加工完成后由第二关节机器人(6)、第三关节机器人(7)将已加工试样抓取放置于第一清扫装置(11)、第二清扫装置(17)内进行清扫；定位，第二关节机器人(6)、第三关节机器人(7)将试样放置于第一定位装置(12)、第二定位装置(18)处定位；试样打标，第二激光打标机、第三激光打标机对试样进行打标；运输，第二关节机器人(6)、第三关节机器人(7)将打标号的试样放置于第三取样台(23)上，通过agv小车进行运输。

技术总结
一种圆棒检验试样自动化加工设备及其加工流程，涉及棒材加工设备技术领域。第一激光打标机设置于第一关节机器人抓取范围内一侧，第一交互台设置于第一激光打标机一侧，第一试样套取机床设置于第一交互台一侧且远离第一关节机器人。采用多台全自动高速圆盘锯以及多台关节机器人、多套附件、多台全自动棒材试样套取机床组成一套圆棒检验试样自动化加工单元，可以实现圆棒类取样的自动化、智能化操作，代替人工操作单台设备的取样方式，实现加工效率最大化、降低操作者劳动强度的目的，实现连续24小时作业化。续24小时作业化。续24小时作业化。


技术研发人员：黄标彩 黄继平 黄云华 叶爱丽 李鑫 张庆东 沈涛 王义惠 张升豪 马华富 罗长林
受保护的技术使用者：福建省三钢（集团）有限责任公司 齐齐哈尔华工机床股份有限公司
技术研发日：2023.07.21
技术公布日：2023/9/23