三工位法兰产品自动锻造生产线的制作方法

1.本发明涉及自动化加工的锻压机床技术领域，具体为三工位法兰产品自动锻造生产线。


背景技术：

2.目前的锻压生产线大多由制坯工位、预锻工位、成型工位组成，其在使用时通常在相邻工位间设置导轨，并在每个工位前配置一名操作人员，从而使得操作人员可通过夹具将上一机床中加工完毕的工件夹取出之后可放入滑轨中滑倒下一工位的一侧，此后，再由下一工位一侧的操作人员将工件放入机床中进行加工，具有人工成本高、劳动强度大(工件的夹取及放入均需由人工完成)、动作效率低等缺陷。此外，由于工件在加工过程中将携带较高的温度，因此，常因转运过程中降温速度过快而引发工件品质降低、废品率增高等问题，且高温的工作环境，给操作人员也带来了极大的安全隐患。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本发明提供了三工位法兰产品自动锻造生产线，解决了由制坯机床、预锻机床和成型机床组成的传统生产线所具有的设备成本高、占地面积大、人员成本高的问题。
4.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：三工位法兰产品自动锻造生产线，包括机架、加热炉、机械手、翻料架、锻造压力机和成品链板线，所述机架的顶部设置有锻造压力机，且机架的两侧均设置有机械手，两个所述机械手的一侧与机架的两侧之间均设置有导料架，所述机架的内部还设置有模具组件，其中机械手包括固定座和直线驱动装置，模具组件可拆卸的连接在机架中，包括上模座、下模座、导柱和整套模具，均可拆卸的连接在机架上，整套模具依次分为镦粗模具、预锻模具、成型模具，模具组件还包括上下模液压夹紧组件，机械手组件可拆卸的连接在下模座的顶面上，包括两对横梁和与模具对应的两副夹爪，横梁通过横梁驱动组件可拆卸的连接在底座的顶面上、且分设在模具组件的下模的两侧，横梁及对应的夹爪在驱动组件的作用下做同步的往复升降运动和往复平移运动；
5.位于右侧的所述机械手与机架之间设置有翻料架，且机械手的右侧还设置有加热炉，所述机架的一侧还设置有自动喷石墨机构，所述翻料架的内部设置有翻料机构。
6.优选的，所述自动喷石墨机构包括连接架，所述连接架设置在机架的正面，且连接架的两侧均设置有第一电动滑台，所述连接架的表面滑动设置有活动架，且活动架内壁的两侧分别与两个第一电动滑台的一侧连接。
7.优选的，所述活动架的顶部转动设置有转向杆，且转向杆的顶端设置有连接套，所述连接套的一侧滑动设置有连接杆，且连接杆的一端设置有喷枪，所述喷枪的底部设置有喷嘴。
8.优选的，所述连接套的顶部设置有第一伺服电缸，且第一伺服电缸的驱动端与喷
枪的一侧连接，所述活动架的内部还设置有伺服电机，且伺服电机的输出轴与转向杆的表面均设置有传动齿轮，两个所述传动齿轮的表面相互啮合。
9.优选的，所述转向杆的内部设置有石墨输送管，且石墨输送管的一端延伸至连接套和连接杆的内部，所述石墨输送管的一端与喷枪的内部连接。
10.优选的，所述翻料机构包括安装架，所述翻料架的内部通过数控滑台设置有安装架，且安装架内壁的两侧均设置有第二电动滑台，两个所述第二电动滑台的一侧均设置有固定块，且固定块的内部设置有第二伺服电缸，所述第二伺服电缸的驱动端设置有第一夹块。
11.优选的，所述安装架内壁的前后侧均设置有第三伺服电缸，且两个第三伺服电缸的驱动端均设置有固定架，所述固定架的内部设置有转向电机，且转向电机的输出轴一端设置有第二夹块。
12.优选的，所述第二夹块内部的上下方均设置有夹板，且第二夹块的顶部与底部均设置有第四伺服电缸。
13.与现有技术相比具备以下有益效果：
14.1、通过对整套模具的高效拆装更换，并通过整套模具的整合使用，解决了由制坯机床、预锻机床和成型机床组成的传统生产线所具有的设备成本高、占地面积大、人员成本高等缺陷；此外，模具组件通过上下模液压夹紧装配，因此，也具有着操作方便、对模具组件整体的更换效率高的优点；另外在使用过程中可同时完成三个工位的制坯、预锻和成型，在实际加工时可对多个工件进行持续、不间断的步进加工，具有工作效率高、加工成本低等优点；同时，在本生产线上可使得上一工序加工完毕的工件自动转运至下一工序中，无需人工参与工序之间的工件转运，具有人工成本低、动作效率高、结构稳定性好等优点。
15.2、通过石墨输送管将石墨输送到喷枪的内部，同时利用第一伺服电缸的驱动端带动连接杆从连接套的内部伸出，让喷嘴处于法兰产品的上方，利用喷枪将石墨喷向法兰产品的表面，对法兰产品进行表面处理，另外伺服电机的输出轴通过两个传动齿轮带动转向杆进行转动，从而对喷枪的位置进行灵活调节，提高对法兰产品的表面喷墨效率。
16.3、通过机械手将法兰转移至翻料架的内部，利用数控滑台带动安装架向下移动，利用第二伺服电缸的驱动端带动第一夹块对法兰的两侧进行夹持，接着通过第二电动滑台带动法兰向上移动，直至法兰处于两个第二夹块之间，利用两个第三伺服电缸的驱动端带动固定架向法兰的一侧靠近，直至法兰的两侧分别处于两个第二夹块的内部，再通过第四伺服电缸的驱动端带动夹板对法兰的上下面进行夹持，最后通过转向电机带动第二夹块进行转动，进而实现法兰在翻料架内部的快速翻面操作，提高对法兰产品的自动锻造效率。
附图说明
17.图1为本发明实施例三工位法兰产品自动锻造生产线结构的示意图；
18.图2为本发明实施例连接架与活动架结构的示意图；
19.图3为本发明实施例活动架与连接套结构的示意图；
20.图4为本发明实施例翻料架与安装架结构的示意图；
21.图5为本发明实施例安装架内部结构的示意图。
22.图中，1、机架；2、加热炉；3、机械手；4、翻料架；5、锻造压力机；6、成品链板线；7、导
料架；8、模具组件；9、自动喷石墨机构；11、连接架；12、第一电动滑台；13、活动架；14、转向杆；15、连接套；16、连接杆；17、喷枪；18、喷嘴；19、第一伺服电缸；110、伺服电机；111、传动齿轮；112、石墨输送管；21、安装架；22、第二电动滑台；23、固定块；24、第二伺服电缸；25、第一夹块；26、第三伺服电缸；27、固定架；28、转向电机；29、第二夹块；210、夹板；211、第四伺服电缸。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.实施例1
25.请参阅图1至图5所示，三工位法兰产品自动锻造生产线，包括机架1、加热炉2、机械手3、翻料架4、锻造压力机5和成品链板线6，机架1的顶部设置有锻造压力机5，且机架1的两侧均设置有机械手3，两个机械手3的一侧与机架1的两侧之间均设置有导料架7，机架1的内部还设置有模具组件8，其中机械手3包括固定座和直线驱动装置，模具组件8可拆卸的连接在机架1中，包括上模座、下模座、导柱和整套模具，均可拆卸的连接在机架上，整套模具依次分为镦粗模具、预锻模具、成型模具，模具组件8还包括上下模液压夹紧组件，机械手组件可拆卸的连接在下模座的顶面上，包括两对横梁和与模具对应的两副夹爪，横梁通过横梁驱动组件可拆卸的连接在底座的顶面上、且分设在模具组件8的下模的两侧，横梁及对应的夹爪在驱动组件的作用下做同步的往复升降运动和往复平移运动；位于右侧的机械手3与机架1之间设置有翻料架4，且机械手3的右侧还设置有加热炉2，机架1的一侧还设置有自动喷石墨机构9，翻料架4的内部设置有翻料机构；
26.需要说明的是，在对法兰产品进行锻造生产时，将原材料放入加热炉2中进行加热，使其达到适宜的锻造温度，然后将加热后的原材料通过机械手3放入机架1中，进行锻造操作，在锻造压力机5先后进行制坯、预锻和成型加工，再通过翻料架4对原材料进行转向，再通过锻造压力机5对法兰的另一面进行锻造加工，得到两个面均成型的法兰产品，通过对整套模具的高效拆装更换，并通过整套模具的整合使用，解决了由制坯机床、预锻机床和成型机床组成的传统生产线所具有的设备成本高、占地面积大、人员成本高等缺陷；此外，模具组件8通过上下模液压夹紧装配，因此，也具有着操作方便、对模具组件8整体的更换效率高的优点；另外在使用过程中可同时完成三个工位的制坯、预锻和成型，在实际加工时可对多个工件进行持续、不间断的步进加工，具有工作效率高、加工成本低等优点；同时，在本生产线上可使得上一工序加工完毕的工件自动转运至下一工序中，无需人工参与工序之间的工件转运，具有人工成本低、动作效率高、结构稳定性好等优点。
27.自动喷石墨机构9包括连接架11，连接架11设置在机架1的正面，且连接架11的两侧均设置有第一电动滑台12，连接架11的表面滑动设置有活动架13，且活动架13内壁的两侧分别与两个第一电动滑台12的一侧连接，活动架13的顶部转动设置有转向杆14，且转向杆14的顶端设置有连接套15，连接套15的一侧滑动设置有连接杆16，且连接杆16的一端设置有喷枪17，喷枪17的底部设置有喷嘴18，连接套15的顶部设置有第一伺服电缸19，且第一
伺服电缸19的驱动端与喷枪17的一侧连接，活动架13的内部还设置有伺服电机110，且伺服电机110的输出轴与转向杆14的表面均设置有传动齿轮111，两个传动齿轮111的表面相互啮合，转向杆14的内部设置有石墨输送管112，且石墨输送管112的一端延伸至连接套15和连接杆16的内部，石墨输送管112的一端与喷枪17的内部连接。
28.需要说明的是，在机架1上模具组件8的内部完成对法兰产品的成型加工后，通过石墨输送管112将石墨输送到喷枪17的内部，同时利用第一伺服电缸19的驱动端带动连接杆16从连接套15的内部伸出，让喷嘴18处于法兰产品的上方，利用喷枪17将石墨喷向法兰产品的表面，对法兰产品进行表面处理，另外伺服电机110的输出轴通过两个传动齿轮111带动转向杆14进行转动，从而对喷枪17的位置进行灵活调节，提高对法兰产品的表面喷墨效率。
29.进一步的，翻料机构包括安装架21，翻料架4的内部通过数控滑台设置有安装架21，且安装架21内壁的两侧均设置有第二电动滑台22，两个第二电动滑台22的一侧均设置有固定块23，且固定块23的内部设置有第二伺服电缸24，第二伺服电缸24的驱动端设置有第一夹块25，安装架21内壁的前后侧均设置有第三伺服电缸26，且两个第三伺服电缸26的驱动端均设置有固定架27，固定架27的内部设置有转向电机28，且转向电机28的输出轴一端设置有第二夹块29，第二夹块29内部的上下方均设置有夹板210，且第二夹块29的顶部与底部均设置有第四伺服电缸211。
30.需要说明的是，在对法兰的单面完成制坯、预锻和成型加工后，通过机械手3将法兰转移至翻料架4的内部，利用数控滑台带动安装架21向下移动，利用第二伺服电缸24的驱动端带动第一夹块25对法兰的两侧进行夹持，接着通过第二电动滑台22带动法兰向上移动，直至法兰处于两个第二夹块29之间，利用两个第三伺服电缸26的驱动端带动固定架27向法兰的一侧靠近，直至法兰的两侧分别处于两个第二夹块29的内部，再通过第四伺服电缸211的驱动端带动夹板210对法兰的上下面进行夹持，最后通过转向电机28带动第二夹块29进行转动，进而实现法兰在翻料架4内部的快速翻面操作，提高对法兰产品的自动锻造效率。
31.实施例2
32.本实施例中还公开了三工位法兰产品自动锻造生产线的锻造方法，具体包括以下步骤：
33.在对法兰产品进行锻造生产时，将原材料放入加热炉2中进行加热，使其达到适宜的锻造温度，然后将加热后的原材料通过机械手3放入机架1中，进行锻造操作，在锻造压力机5先后进行制坯、预锻和成型加工；
34.在对法兰的单面完成制坯、预锻和成型加工后，通过机械手3将法兰转移至翻料架4的内部，利用数控滑台带动安装架21向下移动，利用第二伺服电缸24的驱动端带动第一夹块25对法兰的两侧进行夹持，接着通过第二电动滑台22带动法兰向上移动，直至法兰处于两个第二夹块29之间，利用两个第三伺服电缸26的驱动端带动固定架27向法兰的一侧靠近，直至法兰的两侧分别处于两个第二夹块29的内部，再通过第四伺服电缸211的驱动端带动夹板210对法兰的上下面进行夹持，最后通过转向电机28带动第二夹块29进行转动，让法兰在翻料架4的内部完成翻面操作；
35.在机架1上模具组件8的内部完成对法兰产品的成型加工后，通过石墨输送管112
将石墨输送到喷枪17的内部，同时利用第一伺服电缸19的驱动端带动连接杆16从连接套15的内部伸出，让喷嘴18处于法兰产品的上方，利用喷枪17将石墨喷向法兰产品的表面，对法兰产品进行表面处理，另外伺服电机110的输出轴通过两个传动齿轮111带动转向杆14进行转动，对喷枪17的位置进行灵活调节。
36.同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
37.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
38.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.三工位法兰产品自动锻造生产线，包括机架(1)、加热炉(2)、机械手(3)、翻料架(4)、锻造压力机(5)和成品链板线(6)，其特征在于：所述机架(1)的顶部设置有锻造压力机(5)，且机架(1)的两侧均设置有机械手(3)，两个所述机械手(3)的一侧与机架(1)的两侧之间均设置有导料架(7)，所述机架(1)的内部还设置有模具组件(8)，其中机械手(3)包括固定座和直线驱动装置，模具组件(8)可拆卸的连接在机架(1)中，包括上模座、下模座、导柱和整套模具，均可拆卸的连接在机架上，整套模具依次分为镦粗模具、预锻模具、成型模具，模具组件(8)还包括上下模液压夹紧组件，机械手组件可拆卸的连接在下模座的顶面上，包括两对横梁和与模具对应的两副夹爪，横梁通过横梁驱动组件可拆卸的连接在底座的顶面上、且分设在模具组件(8)的下模的两侧，横梁及对应的夹爪在驱动组件的作用下做同步的往复升降运动和往复平移运动；位于右侧的所述机械手(3)与机架(1)之间设置有翻料架(4)，且机械手(3)的右侧还设置有加热炉(2)，所述机架(1)的一侧还设置有自动喷石墨机构(9)，所述翻料架(4)的内部设置有翻料机构。2.根据权利要求1所述的三工位法兰产品自动锻造生产线，其特征在于：所述自动喷石墨机构(9)包括连接架(11)，所述连接架(11)设置在机架(1)的正面，且连接架(11)的两侧均设置有第一电动滑台(12)，所述连接架(11)的表面滑动设置有活动架(13)，且活动架(13)内壁的两侧分别与两个第一电动滑台(12)的一侧连接。3.根据权利要求2所述的三工位法兰产品自动锻造生产线，其特征在于：所述活动架(13)的顶部转动设置有转向杆(14)，且转向杆(14)的顶端设置有连接套(15)，所述连接套(15)的一侧滑动设置有连接杆(16)，且连接杆(16)的一端设置有喷枪(17)，所述喷枪(17)的底部设置有喷嘴(18)。4.根据权利要求3所述的三工位法兰产品自动锻造生产线，其特征在于：所述连接套(15)的顶部设置有第一伺服电缸(19)，且第一伺服电缸(19)的驱动端与喷枪(17)的一侧连接，所述活动架(13)的内部还设置有伺服电机(110)，且伺服电机(110)的输出轴与转向杆(14)的表面均设置有传动齿轮(111)，两个所述传动齿轮(111)的表面相互啮合。5.根据权利要求3所述的三工位法兰产品自动锻造生产线，其特征在于：所述转向杆(14)的内部设置有石墨输送管(112)，且石墨输送管(112)的一端延伸至连接套(15)和连接杆(16)的内部，所述石墨输送管(112)的一端与喷枪(17)的内部连接。6.根据权利要求1所述的三工位法兰产品自动锻造生产线，其特征在于：所述翻料机构包括安装架(21)，所述翻料架(4)的内部通过数控滑台设置有安装架(21)，且安装架(21)内壁的两侧均设置有第二电动滑台(22)，两个所述第二电动滑台(22)的一侧均设置有固定块(23)，且固定块(23)的内部设置有第二伺服电缸(24)，所述第二伺服电缸(24)的驱动端设置有第一夹块(25)。7.根据权利要求6所述的三工位法兰产品自动锻造生产线，其特征在于：所述安装架(21)内壁的前后侧均设置有第三伺服电缸(26)，且两个第三伺服电缸(26)的驱动端均设置有固定架(27)，所述固定架(27)的内部设置有转向电机(28)，且转向电机(28)的输出轴一端设置有第二夹块(29)。8.根据权利要求7所述的三工位法兰产品自动锻造生产线，其特征在于：所述第二夹块(29)内部的上下方均设置有夹板(210)，且第二夹块(29)的顶部与底部均设置有第四伺服
电缸(211)。

技术总结
本发明涉及自动化加工的锻压机床技术领域，具体为三工位法兰产品自动锻造生产线，包括机架、加热炉、机械手、翻料架、锻造压力机和成品链板线，所述机架的顶部设置有锻造压力机，且机架的两侧均设置有机械手。本发明通过对整套模具的高效拆装更换，并通过整套模具的整合使用，解决了由制坯机床、预锻机床和成型机床组成的传统生产线所具有的设备成本高、占地面积大、人员成本高等缺陷；此外，模具组件通过上下模液压夹紧装配，因此，也具有着操作方便、对模具组件整体的更换效率高的优点；另外在使用过程中可同时完成三个工位的制坯、预锻和成型，在实际加工时可对多个工件进行持续、不间断的步进加工，具有工作效率高、加工成本低等优点。低等优点。低等优点。


技术研发人员：张松满 谭辉 李斌
受保护的技术使用者：黄山鑫联精工机械有限公司
技术研发日：2023.07.17
技术公布日：2023/10/20