锻造棒料加热自动上料装置
基于汽车半轴法兰盘锻件生产线自动化上下料系统研究
基于汽车半轴法兰盘锻件生产线自动化上下料系统研究发布时间：2021-12-24T09:11:52.123Z 来源：《科学与技术》2021年27期作者：曹景山[导读] 本文针对多工步汽车半轴法兰盘生产线存在的人工劳动强度高、效率低、环境恶劣等问题曹景山（连云港杰瑞自动化有限公司江苏连云港 222006）摘要：本文针对多工步汽车半轴法兰盘生产线存在的人工劳动强度高、效率低、环境恶劣等问题，研究其加热成型工艺特性，规划布局及上下料转运流程，设计基于机器人及配套部件的自动化上下料系统，对降低劳动强度，提高安全性、生产效率、质量及稳定性等具有重要意义。
关键词：半轴法兰盘、机器人、夹爪、自动化引言汽车半轴法兰盘是当今的汽车行业中一个非常重要的零部件之一，其基本功能是：将万向传动装置传来的发动机转矩通过主减速器、差速器、半轴等传到驱动车轮，实现降速增大转矩；通过主减速器圆锥齿轮副改变转矩的传递方向；通过差速器实现两侧车轮差速作用，保证内、外侧车轮以不同转速转向；通过桥壳体和车轮实现承载及传力矩作用[1]。
其对于汽车的安全行驶具有重要作用。
由于汽车半轴法兰盘型号尺寸较多，锻造工步较多[2-4]，其上下料一般采用人工方式，且某领域用汽车半轴法兰盘重量达30kg以上，且该类汽车半轴法兰盘生产经过三次加热（花键端加热、法兰盘端加热、法兰盘端补热），三次成型（花键端预镦、法兰盘端预镦、法兰盘摆碾），工人上下料搬运劳动强度极大、生产效率低；现场液压成型设备及冷却润滑液、中频感应加热设备，极易产生噪声、粉尘、高温及潜在的机械损伤。
使用机器人及配套夹爪替代人工生产，意义重大，不仅极大降低工人劳动强度，提高工人的上产安全性，并且具有提高产品的生产效率、提高工件的质量稳定性等优势[5]。
一、半轴法兰盘锻件成型工艺下图1为某款半轴法兰盘锻件毛坯成型工艺图，其坯料直径40mm，盘部直径184mm，长度980mm，材料为42CrMo，重约14kg。
加热炉上料和出钢的具体流程
加热炉上料和出钢的具体流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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一种解决锻造中频加热料温不均的方法
（ ）烘烤 阶段 分别 以 ２ ℃／ 、５ ℃／ １ ５ ｈ ０ ｈ的速 度将 坩埚模 加热至 ６ ０Ｃ，保温 ４ ，目的是彻底 排除炉衬 中 ０￣ ｈ
（ 上接第 ５ ７页 ）
５３ ８
２ ５ ５
—
图 １ 半轴套管
在每次局部加热 、墩挤之后 都有工序 检验 ，以防止 热挤压缺陷的产生 。在工序检验 中经常会发现有 内孔 口 部折叠现象产生 ，这些折叠的产生不仅降低了产品的
２ 解决方案 ．
为降低工人劳动强度 ，减少废 品损失 ，在理论分析 和 现 场模 拟 的基 础 上 ， 们 自行 设计 了如 图２ 示 的 我 所
维普资讯
咖Ｌ 卫 圆
一
种 解决锻 造 中频加 热料 温不均 的方法
河南英威东风机械制造有 限公 司技术 中心 （ 阳 ４４ ７ ） 邹雨合 南 ７６ ４
中频感应加热具有加 热速度快 、氧化少 、温度控 制
刘明涛
王保东
合格率 ，而且一旦 误判或磁力探伤漏检 而机加 工后 成为
准确 、 生产条件较好 ，以及工 作稳定 可靠 等诸 多优点 ，
在汽车锻件 的大批量生产 中得 到了广泛 应用。我公司是 汽车轮毂轴管的专业化生产厂 ，多数产 品以水压机热挤
压件为主。图 １ 所示是我公司开发 的具有世 界先 进水平
成品，有可能造成很大 的损失 。为此 ， 我们对 热挤压件
（ ）完全烧结 阶段 ３
高温烧结 时，坩埚的烧结结构
是提高其使用寿命的基础。烧结温度 不同 ，烧 结层厚度 不足 ，使用寿命会明显 降低 。 ２ 中频炉在烘烤过程 中加入 了约 ９ ０ ｇ铁料 ，用来 ｔ ５ｋ 增强感应圈的加热作用 ，随着烘烤 与烧结 的持续进 行 ， 通过低功率送 电产生较 为平稳 的电磁 力搅 拌铁液 ，使炉 衬上下受热均匀。另外 ，严格控制石英砂 ３个 相变区的
连杆精密锻造自动化生产线
连杆精密锻造自动化生产线宋新伟【摘要】介绍了一条连杆精密锻造工艺及生产线,重点介绍了生产线的组成、功能、特点及应用.研制了感应加热炉自动上料、毛坯料温自动分选、辊锻制坯等多项新技术.%The forging process and production line for connecting rod have been introduced.The composition,function,characteristics and applicationof the production line have been emphatically presented.A number of new techniques such as automatic feeding of induction heating furnace,blank temperature automatic sorting,and roll forging billet have been developed.【期刊名称】《锻压装备与制造技术》【年(卷),期】2017(052)006【总页数】3页(P67-69)【关键词】精密锻造;生产线;连杆;自动化【作者】宋新伟【作者单位】连云港杰瑞自动化有限公司,江苏连云港222000【正文语种】中文【中图分类】TG316.8;TP202.2工业机器人具有工作效率高、稳定可靠、重复精度好、能在高危环境下作业等优势，在传统制造业、特别是劳动密集型产业的转型升级中发挥越来越重要的作用[1]。
随着计算机技术及工业机器人技术的迅速发展，工业机器人作为装备制造业中最具通用性的一类重要功能部件，已广泛用于汽车工业、航空制造、电子电器和现代物流等规模化生产中[2]。
连杆作为发动机中最重要的零部件之一，通常采用锻造毛坯，通过机械加工而成[3]，生产环境极其恶劣，对人体伤害极大，迫切需要进行机器人换人等自动化改造。
一种铝棒加热炉上料机构的制作方法
一种铝棒加热炉上料机构的制作方法引言铝材加工领域中，对铝棒进行加热处理是一项常见的工艺操作。
为了提高生产效率和保证加热的均匀性，设计并制作一种高效可靠的铝棒加热炉上料机构非常重要。
本文将介绍一种铝棒加热炉上料机构的制作方法，以帮助读者了解该机构的结构和制作过程。
机构设计1. 上料机构整体结构设计铝棒加热炉上料机构由上料台、传动装置、夹紧装置和控制系统四部分组成。
上料台：上料台是机构的主要工作平台，承载铝棒并将其送入加热炉。
上料台的材料选择优质的不锈钢，具有良好的耐高温性能和稳定的结构。
传动装置：传动装置是实现上料台运动的关键部件，包括电机、减速器和传动链条等。
通过控制电机的转动，传动装置可实现上料台的水平和垂直移动。
夹紧装置：夹紧装置用于固定铝棒，防止其在移动过程中发生滑动或松动。
夹紧装置采用弹簧夹紧结构，能够灵活自如地夹紧不同直径的铝棒。
控制系统：控制系统包括电气控制和人机界面，用于控制传动装置的运动和夹紧装置的动作。
通过合理的控制参数设置，可实现机构的自动化作业，并确保操作的准确性和安全性。
2. 机构结构设计原则在铝棒加热炉上料机构的设计过程中，需要考虑以下原则：1.稳定性原则：整体结构要稳定可靠，能够承受铝棒的重量和运动力。
2.灵活性原则：机构需要能够适应不同直径、长度和重量的铝棒，并具备一定的调节能力。
3.安全性原则：在机构的设计和制作过程中，需考虑各种安全措施，以防止意外事故的发生。
制作过程1. 制作上料台1.1 材料选用选择优质的不锈钢板材进行加工，确保上料台的耐高温性能和结构稳定性。
1.2 制作工艺1.绘制上料台的设计图纸，根据图纸进行切割、折弯和冲孔等相关加工。
2.钣金加工：根据设计要求，对不锈钢板进行切割和折弯，完成上料台的基本形状。
3.冲孔加工：在上料台上进行冲孔，用于安装传动装置和夹紧装置等相关组件。
4.焊接加工：对不锈钢板进行局部焊接，以提高上料台的稳定性和承载能力。
5.表面处理：使用砂纸或磨具对上料台的表面进行打磨处理，以提高外观质量。
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锻造棒料加热自动上料装置案例
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锻造感应加热装置发展趋势
锻造棒料加热自动上料装置 发展是伴随工业技术的发展同步进行的。趋势就是从最初的原始化、简单化，发展到具
有先进高新技术加入的高效化、快速化、成套化、数控化和联动化。
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随着社会的显著发展，以及社会生活水平大幅度地提高，人们 的生活素质也有了明显地提升，最重要是体现在我们环保意识 的逐渐增强，同时，这一改变，对于钢丝加热设备今后的发展， 也有着很大的影响。
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锻造棒料加热自动上料装置设计过程及相关说明：
1．根据设计的工艺要求和设计要求确定所需要的电器元件的种类 及数量、电动机的个数及其工作要求。
2．根据工艺要求提出的起动、正反转设计主电路。 3．根据主电路设计控制电路的基本环节。 4．根据各部分运动要求的配合关系及联锁关系，确定控制参量并
锻造棒料加热自动上料装置应用感应加热技术绿色节能的优势 赢得了用户，也赢得了市场，更重要的是电磁加热技术也应用 到了越来越多的领域。最大程度地减少热损失和能量损耗，增 加生产效率，提升产品质量。
锻造棒料加热自动上料装置设备采购前需要跟专业技术员说明 加热需求，提供加热工件尺寸，加热工件频率等参数。根据实 际需求制定相关设计方案。
生产量40%以上； 6、有效降低成本，减少员工的人数，达到一人多机，使产
品的成本得到实质性的降低。
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锻造棒料加热自动上料装置特性：本设备自动化程度高，可 实现全自动无人操作，选用自动上料装置，自动化控制系统， 可实现全自动感应加热生产线，设备以气电混合模式送料， 维护方便，智能判断送料，采用原装进口汽缸和电子产品。 储料箱容量大，一次可上料1000KG以上，减少人工上料次数， 安全方便。专属乱料自动排料送料，告别以前繁琐的人工排 料，大大减少人工成本。
设备广泛用于：金属热处理、热配合、溶炼、淬火、退火、 热锻、等高温热处理
锻造棒料加热自动上料装置得普及让更多的企业告别了传 统的手工上料模式,大大的使企业降低了人工成本费,提高 了和其它企业竞争的实力,其实用性和安全可靠性,应用于 高频炉,中频炉,超音频炉,感应加热设备,钢铁件的锻造, 透热,红冲,热轧等工艺的加料设备。
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锻造棒料加热自动上料装置特点：
1、本设备采用链条式输送，具有使用寿命长，耐磨损，动 力大，运动速度快，性能稳定，保证材料的平衡输送；
2、设备以气电混合模式送料，维护方便，智能判断送料， 采用原装进口气缸和电子产品，保证送料反应快、耐用、可 靠；
3、优化上料模式，降低上料高度，有效降低劳动强度； 4、专属大容量储料箱，减少上料次数，安全方便； 5、机器自动送料减少人工辅助时间，比原来手动进料提高
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滑块自动往复运动，不断循环需要电动机的自动往复循环控制； 在电气控制系统中，位置开关的作用是实现顺序控制、定位控制 和位置状态的检测，使运动机械按一定位置或行程自动停止、反 向运动、变速运动或自动往返运动等。
锻造棒料加热自动上料装置方案和控制要求： 推料机的工作如图示，具体控制要求如下： 炉门处在关的位置（行程开关SQ4被压合）→按下启动按钮SB2→
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用于普通工件的感应加热电源控制系统示意图
高压桥 TA
低压桥起动条件
低压桥
656VAC
S300
全控
来自S300
半控
来自S300
PROFIBUS
来自S300
逆变器 负载电路
IMF
S300
U S300MF
P.L.C.CABUET
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
TF300
P2 P1
J8 J7
JP24
JP23
S300A
J6
J5
J4
J3
1、适合大批量生产，利于实现生产过程中的机械自动 化。
2、加热效率高,与其他加热方式相比,有效地降低了能 耗,劳动生产率高、无污染、设备符合环保要求。
3、采用气动结合，大大减少电力输出。
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锻造棒料加热自动上料装置,加热锻打自动送料机,中频炉 /高频炉自动送料上料设备以气电混合模式送料，维护方 便，智能判断送料，采用原装进口气缸和电子产品，保证 送料反应快、耐用、可靠；机器自动送料减少人工辅助时 间，比原来手动进料提高生产量40%以上；优化上料模式， 降低上料高度，有效降低劳动强度.
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为实现全自动下料，送料架采用了“双气缸顶料连体架”、 “双 气缸压紧轮送料机构”设计，要求当刚性发讯机构发出信号、复 合式增压机构压紧时，双气缸压紧轮必须松开停止送料；而当下 料完毕、下切刀片抬起后，复合式增压机构必须松开，同时双气 缸压紧轮必须压紧送料；当送料架上的棒料快送完时，检测装置 发信，即由储料台自动翻料，确保送料的连续性。
控制系统使整个生产线的灵魂，对整个生产线起着指挥的作 用。一旦控制系统轻者影响整个生产的继续运行，重者甚至 发生人工安全事故，这样给企业造成重大损失。
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锻造棒料加热自动上料装置是基于PLC控制系统设计的， 控制系统的每一部动作都直接作用直接自动上料系统的 运行，因此自动上料系统的小车性能的好坏与控制系统 性能的好坏有着直接的关系。小车能否正常运行、工作 效率的高低都与控制系统密不可分。
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锻造感应加热装置可以改善工作环境、提高工人劳动环境和公司 形象、无污染、低耗能。感应加热炉与煤炉相比，工人不会再受 炎炎烈日下煤炉的烘烤与烟熏，更可达到环保部门的各项指标要 求，同时树立公司外在形象与锻造业未来的发展趋势。
利用中频感应加热的方法，对碳结钢和低合金结构钢热轧标准件 进行，与20世纪71年代已在美，法，饿等多个国家冶金工厂应用， 建设了多条中频感应加热生产线，这些钢号大多用于制造汽车， 拖拉机，机床用零部件。标准件感应加热，因受到冷却条件的限 制，加热的标准件直径限定在60mm，大于60mm直径的标准件后， 发现存在芯部硬度不足的现象。中频感应加热不仅能对圆棒，而 且还能对方形，多边形条材进行。
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随着现代工业设备的自动化越来越来多的工厂设备采用PLC， 变频器，人机界面自动化器件来控制，因此自动化程度越来 越高。电器控制技术是随着科学技术的不断发展，生产工艺 不断提出新的要求而得到迅速发展的。
在现代化工业生产中，为了提高劳动生产率，降低成本，减 轻工人的劳动负担，要求整个工艺生产过程全盘自动化，这 就离不开控制系统。
锻造棒料加热自动上料装置
1 锻造棒料加热自动上料装置简介 2 锻造棒料加热自动上料装置技术 3 锻造棒料加热自动上料装置案例
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锻造棒料加热自动上料装置简述
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锻造棒料加热自动上料装置简介
锻造棒料加热自动上料装置实 现料仓底板的有序翻动，从而 实现工件的定向流动，自动匀 速排料，比手工排料更精准， 减轻了气缸的压力；本设备是 链式送料机构采无级调速，从 而能够根据工件的温度和效率 要求调节出恰当的进给速度， 获得更加理想的加热效果，并 把炉膛的磨损和冲击减到最低。 根据工件的位置确定。
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锻造感应加热装置技术优势
加热效率高 (速度快慢可调节
控制)
加热范围广 可加热各式各样的
金属工件
安装方便 连接电源，感应圈 和进出水管即可，
启动速度快 通水通电后即可启 动加热，操作简便
加热效果好 被加热物芯表温差
均匀，升温快
保护措施布置齐全 设有过压、过流、 过热等报警指示
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工艺过程如下：将装有棒料的料箱放入液压翻转加料斗 内，靠油缸推动料斗翻转，把料箱内的棒料倒入振动排 序上料机的斗体。振动排序上料机把棒料一根一根连续 地排好并输送出斗体进入电磁振动输送机，由电磁振动 输送机把棒料输送到感应加热炉前自动化上、下料感应 加热工艺路线及设备组成滚压轮推料机构，再由滚压轮 推料机构推动棒料穿过感应加热炉加热。从感应加热炉 出来的棒料快速通过引料辊进入温度分选机构分选，温 度合格的棒料经过楔横轧机前的自动上料机构上轧机轧 制，过烧和欠温的棒料分别经两侧的滑道进入不同的料 箱。整个过程自动完成。振动排序上料机、电磁振动输 送机、滚压轮等。
炉门打开，到位时（压合SQ1）→炉门停下，推料机前进，前进到 位时（SQ2被压合）→推料机停止前进，并且开始后退，后退到位 时（SQ3被压合）→推料机停止后退，并且炉门关闭，关闭到位时 （行程开关SQ4被压合），从而完成一个循环。
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电力拖动和控制要求： 1. 推料机采用一台笼型三相异步
电动机拖动，电动机的正、反转 分别拖动推料机前进和后退；电 动机直接启动，且无电气调速和 制动的要求；有短路和过载保护。 2. 炉门的开和关也采用一台笼型 三相异步电动机拖动，电动机的 正、反转分别拖动炉门的开和关； 电动机直接启动，且无电气调速 和制动的要求；有短路和过载保 护。 3. 电路应有各种电气闭锁和保护。
加热效率高,与其他加热方式相比,有效地降低了能耗,劳动 生产率高、无污染、设备符合环保要求
在当今社会,越来越多的行业将采用机械化输送.这种自动送 料机有较高的精确度,而且又环保,又省时,还大大减少了劳 动强度.真正的做到了低成本,高回报.在今飞速发展的年代, 这种自动化产品会受到越来越多厂家的青睐与喜欢!
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自控型可调节加热时间、加热功率、保温时间、保温功率和冷却时间； 大大提高了加热产品的质量和加热的重复性，简化工人的操作技术。
特别安全，输出电压低于36V，免除高压触电危险。
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成熟的锻造感应加热技术，设计的生产线中分别对淬火和回火 工艺配备进口红外线测温装置，实现了加热温度自动控制，(并 且可以通过调节功率来实现温度调节)，而机械传动部分则是采 用了调速电机带动，可以随意调节运行速度及功率，而这些操 作均由中心控制系统来实现，工人只需启动、停止操作系统中 的按钮就可实现所有的运行动作。