[发明专利]一种精密前轴曲轴复合型全自动化热模锻生产线

说明书

本发明公开一种精密前轴曲轴复合型全自动化热模锻生产线，即主要包括8台锻造设备、9台机器人及4台中转料台；通过机器人借助中转料台把热棒料根据不同工位在锻造设备之间全自动转送；R2机器人与辊锻手实现空中对接；万吨热模锻压力机锻造工位采用横向布置；热模锻压力机的模架采用主模架和备换模架复合模架结构，主模架更换从前窗口更换，备换模架从热模锻压力机侧窗口拉出，从而实现快速更换；热模锻压力机的另一侧布置喷雾机器人实现自动喷雾；本发明既可生产前轴也可生产曲轴，是一种前轴和曲轴复合型生产线；全线采用精确定位并可进行来料检测的中转料台，采用总线控制方式实现全线自动化生产，生产效率高，故障率低等优点。

技术领域

本发明涉及一种精密前轴曲轴复合型全自动化热模锻生产线，尤其应用于锻造领域中全程不需要人员参与，完全由机器人借助中转料台把热棒料根据不同工位在锻造设备之间全自动转移和输送的全自动化生产线。

背景技术

随着产业转移的深入和我国高端装备制造业的发展，国内部分锻造企业通过吸收引进技术，加强研发合作和技术积累，在锻造技术工艺、锻造装备水平和锻造能力上取得了长足进步。汽车前轴、曲轴锻造生产的主压力机目前主要有摩擦压力机、电动螺旋压力机、热模锻压力机等，其中摩擦压力机结构简单、价格低廉，但控制精度低、故障率高、自动化程度低，已经成为淘汰产品；电动螺旋压力机结构简单，可控性高，但抗偏载能力差、效率低，应用范围受限，为解决上述两种设备所产生的缺陷，热模锻压力机被广泛应用，它具有机架刚度高、抗偏载能力强、属于静压力锻造、同时由于滑块运动速度快，锻造产品质量好且生产效率高等优点在前轴曲轴复合型生产线被普遍使用，但是这种前轴和曲轴生产线基本延续了上世纪80年代的德国技术，这种技术具有以下5种缺陷：1)采用热模锻手和传送带进行锻件搬运和输送，其中锻件在压力机上的上料、下料和工位间移料采用热模锻手实现，压力机之间的锻件传输由传送带实现。但热模锻手是坐标式结构，自由度低，操作不灵活，故障率高；而传送带定位精度低，锻件输送时间长。因此，采用热模锻手和传送带的这种锻件搬运和输送方式，具有故障率高且生产效率低的缺点。2)设备间的信号传递采用点对点的模式，依赖人工判断是否进入下一个自动操作，自动化程度低，生产效率低。3)更换模具时，需要将整个模架拉出来，换上新模具后再将模架推进压力机，然后再加热模具到锻造所需温度后，才能继续进行锻造生产，模具更换时间需要6-8小时，降低了生产线转产和修模的效率。4)前轴和曲轴由于形状差异大，需要分别配备模架，模架的制造成本高。5)模具冷却润滑采用人工喷涂方式，工作环境恶劣，产品质量不稳定。这种技术生产过程中需要人工参与、自动化程度低、生产效率低下、故障率高、产品质量难以提升，已经无法适应现在的市场需求。

而本发明解决了上述5种热模锻压力机的缺陷并具有以下8种技术优点：1)采用锻造专用机器人代替原自动化程度低的热模锻手，取消定位精度低且输送时间长的传送带，全线采用可精确定位并可进行来料检测的中转料台，采用总线控制方式实现全线自动化生产，自动化程度高，生产效率高，故障率低。2)万吨级热模锻压力机(10)采用通用型主模架和备换模架复合模架结构，一套模架即可适应前轴和曲轴的不同产品需求，降低了模架使用成本，提升了生产线的柔性化。3)R3操作机器人(8)配有小车，当更换主模架时，万吨级热模锻压力机(10)的换模台(9)上带有导轨，更换主模架时，可将R3操作机器人(8)沿导轨推出换模台，便于主模架更换。4)每台压力机都配备快换装置，模具采用液压夹紧方式，可以实现模具快速夹紧和松开，配合快换装置实现模具快速更换，模具更换时间缩短到半小时以内。5)采用喷雾润滑机器人，喷雾方式灵活，喷涂量可控，可保证模具的冷却润滑效果，提高模具寿命，保证自动化生产的连续性。6)采用除鳞装置去除坯料表面的氧化皮，提升锻造后产品质量。7)辊锻完的棒料直接通过辊锻机操作手(5)和R2机器人(6)实现空中对接取料，省去了锻件中转环节，减少了中间环节的故障率，缩短了生产节拍。8)改变了热模锻压力机的锻造方向，将原纵向(沿压力机前后方向)的锻造方向改成横向(沿压力机左右方向)锻造，便于实现侧窗口模具快换，机器人夹持锻件变为横向有利于保护机器人和夹持器，同时也便于模具冷却润滑。

发明内容