[发明专利]一种齿圈环坯件加工装置及其在PLC控制下的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及齿圈环坯件加工生产领域，具体涉及一种齿圈环坯件加工装置及其在可编程逻辑控制器PLC的控制下进行自动加工的方法。

背景技术

目前，齿圈环坯件的加工流程主要是：1号棒料加热→2号镦粗→3号预冲孔→4号冲孔→5号辗环。具体来说，1号棒料加热：将剪好的坯料送入加热炉中加热至1060～1100℃；2号镦粗：根据冲孔模具要求，将加热至1060～1100℃的坯料送至相应吨位的锻压设备中墩成腰鼓形坯件；3号预冲孔：将镦粗后的腰鼓形坯件放入锻压设备的预成型模具中，冲压成带盲孔的预制坯料；4号冲孔：用锻压设备冲掉连皮的同时将坯料锻压成两端面平整的坯料；5号辗环：将1000℃左右的坯料套入辗扩成型模具中进行辗压，辗扩成型完成时坯件的终轧温度≥830℃。

目前常用的方法是：利用单台普通设备摆放在一起组成生产线，每台设备采用人工操作，工件传送也是人工操作。具体为，1号工位：操作人员负责送料并观察棒料加热情况，根据加热情况调节加热炉参数；2号工位：操作人员负责检查棒料温度，将不合格的剃出，合格的取到压力机工作台上，启动压力机对工件进行镦粗，然后将工件取下放入滑槽；3号工位：操作人员负责将工件从滑槽内取出平放到压力机工作台上预成型模具中，启动压力机对工件进行预冲孔，然后将工件取下放入滑槽；4号工位：操作人员负责将工件从滑槽内取出平放到压力机工作台上模具中，启动压力机对工件进行冲孔，然后将工件取下放入滑槽；5号工位：操作人员负责将工件从滑槽内取出，90度翻转后套入辗扩成型模具中，启动辗环机对工件进行辗扩成型，然后将工件取下放入转运框中。

由于产品零件的不同，生产工艺也不尽相同，目前还难以对齿圈环坯件的自动加工形成高效标准生产线。

目前的人工加工方式，存在以下不足：一是人工成本高（需要5个人），自动化程度低；二是由于节拍的不可控，在进行5号辗环时，工件温度过低（低于830℃），导致废品的产生；三是工作环境恶劣，操作员工有烫伤风险；四是在1号、2号工位人工判断工件温时，存在人为因素的误读、误判；五是3号、4号和5号工位会存在工位没放到位的情况，从而导致废品的产生。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种齿圈环坯件加工装置，使得加工能自动化进行，生产效率提高。以及采用可编程逻辑控制器PLC控制此加工装置进行坯件加工的方法。

为解决上述技术问题，本发明的具体方案如下：

一种齿圈环坯件加工装置，其依次安装有用于加热的第一工位、用于镦粗的第二工位、用于预冲孔的第三工位、用于冲孔的第四工位和用于辗环的第五工位，所述第一工位和第二工位、第二工位和第三工位、第三工位和第四工位以及第四工位和第五工位之间分别安装有第一传送机构、第二传送机构、第三传送机构和第四传送机构，第五工位还连接有第五传送机构，所述传动机构包括具有直线导轨的X轴导向气缸，所述X轴导向气缸上方活动连接Y轴导向气缸，所述Y轴导向气缸上方活动连接Z轴导向气缸，所述Z轴导向气缸上固定有抓取部件，所述抓取部件主要由夹紧气缸和抓手组成。

依据所提供的齿圈环坯件加工装置，利用可编程逻辑控制器PLC控制此装置进行加工的方法，包括如下步骤：

步骤1，打开电源开关，对各设备上电；

步骤2，判断各设备是否正常，若正常，则通过PLC的控制，启动五个工位，即是第一工位、第二工位、第三工位、第四工位、第五工位和五个传送机构，即是第一传送机构、第二传送机构、第三传送机构、第四传送机构、第五传送机构开始工作，若不正常，则发出报警；

步骤3，判断加工过程是否需要停止，若需要停止，则由PLC控制第一工位至第五工位及相应传送机构依次停止；若不需要停止，则进行步骤2及其后续步骤。

更具体的，利用可编程逻辑控制器PLC控制此装置进行加工时各个工位之工作过程是：

在PLC的控制下，第一工位的工作过程为：第一步、给第一工位输入启动信号，启动第一工位，第二步、检测工件温度是否合格，若不合格，则控制第一传送机构将不合格工件传送至回收框，若合格，则控制第一传送机构将第一工位上的工件传送到第二工位，第三步、控制第一传送机构上的抓手回到安全位置，第四步、控制第一传送机构上的抓手回到等候位置，同时，给第二工位输入启动信号，第五步、检测第二工位是否完成工作，若没完成，继续检测，若完成，则检测第一工位是否有停止信号，若有停止信号，停止第一工位工作，若没有停止信号，则执行第一工位第二步及其后续步骤；