[发明专利]一种高温气胀成形生产线系统及方法

权利要求书

1.一种高温气胀成形生产线系统，其特征在于，所述高温气胀成形生产线系统包括：

坯料垛，用于为整线提供坯料；通过自动称重以及坯料单件重量的预设定，统计坯料垛坯料数量，反馈给总控系统进行数据对比，以监控生产节拍；

坯料检测系统，通过超声在线检测系统获取焊缝处于管坯周向位置，根据成形件的形变特征，提前确定坯料管焊缝预成型或预热前所处位置；

预成型工位的组成装置，根据最终构件的轴线特征以及横截面形状特征，选择或不选择预成型工序；预成型系统与总控系统连接，由提前设定好的预成型程序，对预成型系统中数控弯管、液压机预变形进行顺序控制；

坯料预热设备，受总控系统控制，根据不同产品的材质、外部形状以及对成形性的要求，提前设定好加热速度以及加热温度和保温时间的热工参数，用于进行坯料预热；

上料辊道，用于将加热完毕的坯料由加热系统传送至气胀成形用四柱液压机旁，传送速度受总控系统控制，线上安装红外测温装置，用于测量坯料出炉温度；超出范围料片进行回收；同时，设置挡料片，用于料片的定位功能，以方便后续上料装置的拾取；

上料的上料机械臂或工业机器人，用于上对预热后的坯料进行拾取以转移至模具上相应工位；

四柱液压机系统含成形模具，成形过程受总控系统控制，提前设定合适合模压力、保压时间以及充气时间、气压参数，部分构件的成形还涉及轴向补料行为，补料速度以及补料量均受控于总控系统；整体成形顺序依次为合模、充气胀形、轴向补料及开模；

下料机械臂或工业机器人，用于将成形件由模具内取出，放于料片传送带上，进行下料；

总控系统，用于整线自动化生产控制。

2.如权利要求1所述的高温气胀成形生产线系统，其特征在于，坯料垛的出料装置具有自动顶起装置以及多料片检测装置，用于防止多个料片同时出料；

坯料检测系统由超声波测厚仪以及管材旋转台组成；待检测到焊缝位置后，由旋转台将管材焊缝转动到合适位置，为后续加热及成形做准备。

3.如权利要求1所述的高温气胀成形生产线系统，其特征在于，预成型工位的组成装置包括一台或多台数控弯管机用于对坯料实施轴向变曲率成形，随后借助于安装在液压机上的预成型模具对弯管后的坯料沿管身方向进行横截面形状优化控制，实施最终预变形行为；

坯料预热设备选用中频感应加热装置或连续传送的辊底式电炉；分别用于预热直管坯料以及弯管坯料；

上料辊道上安装有红外测温仪，用于测量坯料出炉温度；超出范围料片则视为不合格预热坯料，由在线剔除装置将料片视为废料进行回收；同时，辊道设计有挡料片，用于料片的定位功能，用于上料拾取的准确性以及稳定性。

4.如权利要求1所述的高温气胀成形生产线系统，其特征在于，上料的上料机械臂采用带轴肩的双臂机械拾取器进行夹持转移动作、或工业机器人采用工业机器人加端拾器对料片进行夹持转移动作。

5.如权利要求1所述的高温气胀成形生产线系统，其特征在于，四柱液压机的吨位根据所成形构件的尺寸形状而定；四柱液压机带两侧水平缸；四柱液压机的模具系统选用冷模或高温模具；依据不同材料构件的成形工艺需求而定，纯胀形时间5s～30s；

四柱液压机的模具为冷模，则胀形的同时还通过模具的冷却作用用于完成构件的控冷，实现构件的同步强化热处理；四柱液压机模具若为高温模具，用于使胀形过程维持在特定的高温下进行。

6.如权利要求1所述的高温气胀成形生产线系统，其特征在于，待成形后的构件由四柱液压机的模具还装配有顶出装置；将顶出的待成形后的构件输送到下料机械臂或工业机器人；

7.如权利要求1所述的高温气胀成形生产线系统，其特征在于，总控系统包括有自己独立的PLC的子单元控制系统；且子单元控制系统由工业总线与生产线的总控系统相连，形成整线自动化生产控制体系。