机器人将货车车轴传送到锻压机_仪器仪表_中国百科网
机器人将货车车轴传送到锻压机
     当前状况/任务在汽车配件生产商 Sch?neweiss 公司的锻压生产线上，需要将压弯机与锻锤链接起来。这就需要传送重达 180kg、已烧红的货车及公共汽车前轴。迄今为止这项工作由所谓的 andromat 来完成。装备有夹持器和一个操作舱的机械手每个班次需要两名操作人员来操作。一名操作人员操作机械手期间，另一名操作人员就可以在非常紧张的工作之后得到休息，或处理一些较为轻松的工作。由于 andromat 老化以后使用起来费时费力，所以进行更换就十分必要了。实施措施/解决方案 机器人将货车车轴传送到锻压机安装库卡机器人 KR 350 后， Sch?neweiss 公司的生产率及过程可靠性均得到了提高。由于车轴相当沉重、夹持器重达 100kg，且长杠杆力臂上出现的力矩非常大，所以这种六轴机器人是独一无二的选择。在决定投资的时候，KR 350 是当时唯一可以承担如此沉重的负载，并同时具有所需的作用范围的机器人。在这期间，库卡机器人又推出了具有更大负载能力的 KR 500；该型号负载能力为 500kg，然而这样的力量对于完成该项工作却是大材小用了。机器人控制系统一接收到压弯机控制系统发出的、可以取下材料的信息，它就将指令传达给 KR 350。总的来说，机器人可以通过它的夹持器传送 42 种不同的车轴。在机器人控制系统中储存有相应的程序。机器人的大部分被保护套遮住，这样可保护其不受外部不利环境的影响。机器人一抓取到烧红的钢，就会通过线性滑轨驶到锻锤处，并将钢放在下模的凹板内。锻锤击打的次数由车轴的形状及重量决定。机床完成工作后，另一个机械手就会将车轴运送到修边机处。从这里开始，车轴将被自动传送到用于校准的压床处。在那里，另一台机器人夹起车轴并将其放在一个车架上；然后一个吊车抓斗将该车轴从车架上取下，并将其放在用于冷却的架子上。系统部件/合同范围库卡机器人 KR 350以 PC 为基础的库卡机器人控制系统，包括带视窗操作界面的控制面板夹持器，针对不同类型车轴而提供一宽一窄两个钳夹约 4.5 米长的线性滑轨机器人编程投入运行由德国科堡拉斯科成型技术公司整合结果/成效经济效益高允许公差在毫米范围内的高重复精度及近 100% 的可用性，是生产力及过程可靠性持续增长的基础。于此同时还能够为每个班次都节省两名操作人员。灵活性大单就可传送许多不同类型的车轴来说，机器人灵活性极大，这就已经具有了根本性的意义。此外，库卡所提供的、通过控制面板上熟悉的视窗界面为新的车轴类型编程的功能也提高了灵活性。循环时间短KR 350 循环时间短，每 60 秒钟可以传送一个车轴，这包括了在压弯机及锻锤之间的来回行程。节拍时间是由各个车轴的大小以及相应的在感应电炉和锻锤内停留的时间所决定的。由于机器人的速度比之前所使用的 andromat 快，现在的 Sch?neweiss 公司在该领域内已具备了生产潜力。由此，如果出现需要生产更多小型且所需节拍时间很短的车轴这种情况时，公司就可以毫无问题地进行相应的调整。
收录时间:日 00:57:06 来源:中国自动化网 作者:匿名
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汽车半轴预镦机
　　汽车半轴预镦机是国内最先进的节能、节材、少无切消及机电一体化的高科技压力成型设备，特别适用于汽车半轴、通用发兰、齿轮、凸轮盘、网架封头、高强度大规格螺栓等。
　　该机具有投资小、耗能低、易维修、操作简便等优点；辗压力仅为常规锻造力的1/15&1/10，较普通锻锤类设备具有效率高（提高约3倍以上）加工零件精度高，节省原材料，噪音低，震动小等优点，自八十年代摆辗锻造机在我国正式生产和推广以来，先已为汽车半轴等生产企业的首选和必备的锻造制柸设备，并为我国汽车半轴的锻造加工做出了巨大贡献。
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Copyright:www.xzdy.net长轴类大锻件锻造加热工艺规范的研究--《华南理工大学》2011年硕士论文
长轴类大锻件锻造加热工艺规范的研究
【摘要】：轴类大锻件一般用于传动轴,是机器设备的关键和核心部件,是制造重大装备的基础件,质量要求十分严格。轴类大锻件的生产过程为锻前加热、锻造和锻后热处理。由于大型锻件的生产多为单件生产,锻件的报废将造成巨大的经济损失,并造成工期的延误。因此必须制定合理的加热规范以确保钢锭加热的安全,并减少加热时间以达到节约能源的目的。本论文的研究课题来源于广州市科技计划项目(1)“长轴类复杂大锻件锻造关键技术的研究及其在船舶工业中的应用”和广东省重大科技专项(04)“船舶工业用大型锻件锻造减量化及余热能源利用技术的研究与产业应用”。
本文以蓄热式液化石油气加热炉加热舵杆和螺旋桨轴所用钢锭为研究内容,对实际生产中可能出现的室温装炉和高温装炉情况进行了研究,并创新性地对锻后四火次的加热规范进行了研究,应用有限元软件DEFORM-3D建立相应的模型,制定了相应的加热规范。具体研究内容及结论如下:
(1)室温装炉时,钢锭的加热可以使用加热炉的最大加热能力。通过模拟得到了钢锭加热时的应力场和温度场。钢锭心部应力为三向拉应力,以轴向应力为最大。且在低温期和钢锭心部相变期出现轴向应力和表心温差的峰值。从快速加热的角度来考虑,加热规范优化参数为舵杆钢锭相变期保温温度为850℃,相变期保温时间为1小时,锻造保温温度为1235℃;螺旋桨轴钢锭相变期保温温度为850℃,相变期保温时间为0.8小时,锻造保温温度为1220℃。
(2)高温装炉时,低温期时钢锭的升温速度明显加快,但心部的应力也有很大的上升,即高温装炉能有效减少加热时间,但必须控制最高装炉温度。装炉温度下的保温时间舵杆钢锭为2小时,螺旋桨轴为1.5小时,其余与低温装炉时相同。
(3)后续数火次的加热与前几次加热不同。由于锻件内部温度高,而表面的温度低,因此当炉温到达锻造保温温度时,锻件内部的表心温差并不大,因此加热需选用较小的锻造保温温度,1220℃。当锻件长度大于加热炉长度时,未装炉部分的锻件将对炉中靠近炉门锻件的温度产生较大的影响,为了减少加热时间,需要增加装炉长度。
最后对加热模型进行了试验验证,通过模拟结果和试验结果的比较和分析,验证了本文所建立的加热模型的正确性。
【关键词】：
【学位授予单位】：华南理工大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2011【分类号】：TG316.4【目录】：
ABSTRACT7-12
第一章 绪论12-21
1.1 概述12-14
1.2 加热规范的研究现状14-16
1.3 有限元模拟技术在加热工艺的运用及发展16-18
1.3.1 加热过程分析16-17
1.3.2 数值模拟技术在加热工艺中的发展及研究现状17-18
1.4 课题研究的背景、目的及意义18-19
1.5 课题研究的主要内容19-20
1.6 本章小结20-21
第二章 钢锭加热过程的有限元理论基础及数学模型21-38
2.1 引言21
2.2 加热炉内传热分析21-25
2.2.1 炉膛辐射热交换的分析23-24
2.2.2 炉膛对流给热的分析24-25
2.3 加热过程的传热模型25-31
2.3.1 传热模型的控制方程25-27
2.3.2 初始条件和边界条件27-29
2.3.3 热物性参数在温度场的计算29-30
2.3.4 相变潜热的处理30
2.3.5 相变动力学30-31
2.4 有限元软件DEFORM-3D介绍31-34
2.4.1 DEFORM-3D概述31-33
2.4.2 DEFORM-3D的模块结构33-34
2.5 加热模型的建立及简化34-37
2.5.1 有限元模型的建立34
2.5.2 网格数量的确定34-36
2.5.3 局部网格细化技术36-37
2.6 本章小结37-38
第三章 室温装炉下的钢锭加热规范研究38-55
3.1 引言38
3.2 经验加热规范的建立38-39
3.3 加热过程的温度场和应力场分析39-43
3.3.1 温度场分析39-41
3.3.2 应力场分析41-43
3.4 各工艺参数对加热过程影响的模拟分析43-50
3.4.1 相变保温温度的影响43-45
3.4.2 相变保温时间的影响45-48
3.4.3 锻造保温温度的影响48-50
3.5 工艺参数的确定50-54
3.6 本章小结54-55
第四章 高温装炉下的钢锭加热规范研究55-67
4.1 引言55
4.2 高温装炉时初始加热规范的制定55-57
4.2.1 装炉温度下保温时间的确定55-56
4.2.2 初始加热规范的确定56-57
4.3 加热过程的温度场和应力场分析57-60
4.3.1 温度场分析57-59
4.3.2 应力场分析59-60
4.4 优化工艺60-65
4.4.1 优化工艺的制定60-65
4.4.2 优化工艺的对比65
4.5 本章小结65-67
第五章 锻造过程中后续火次加热规范的研究67-80
5.1 引言67
5.2 锻造工艺介绍67-69
5.3 后续火次加热规范研究69-77
5.3.1 第二火加热规范研究69-71
5.3.2 第三火加热规范研究71-73
5.3.3 第四火加热规范研究73-75
5.3.4 第五火加热规范研究75-77
5.4 后续火次加热规范规律研究77-79
5.5 本章小结79-80
第六章 数值模拟和试验结果对比分析80-90
6.1 引言80
6.2 温度测试原理80-85
6.2.1 热电偶测试原理80-82
6.2.2 热电偶的校正82-85
6.3 锻件加热试验85-89
6.3.1 加热试验方案及试验条件85-86
6.3.2 试验结果86-87
6.3.3 数值模拟结果和试验结果的比较87-89
6.4 本章小结89-90
结论与展望90-92
论文主要内容及创新成果90-91
前景展望及未来研究方向91-92
参考文献92-98
攻读学位期间发表的论文98-99
致谢99-100
欢迎：、、)
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一种用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置
来源：广搜网
公益为中国网民提供数字化信息
发布日期： 23:40:08
&&&&发明人：赵升吨 梁锦涛 范淑琴 段柳浠（摘要：本发明涉及一种用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置，包括：导轨和沿导轨运动的测量车，所述导轨架设于车间支架或侧壁上，与锻压机轴向平行。所述测量车由交流伺服主电机驱动沿导轨轴向运动，通过激光测距仪获得测量车的位置信息从而计算在锻压机上锻造的热态大锻件的轴向尺寸，实现实时精确测量热态大锻件的尺寸，响应速度快，可靠性强。同时利用转盘驱动机构调节线形激光器对热态大锻件进行标定，结构简单，操作方便。因此，本发明一种用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置可应用于实现各类热态大锻件轴向尺寸的在线测量。）
（1）和沿导轨运动的测量车（2），所述导轨（1）架设于车间支架或侧壁上，与锻压机（3）轴向平行；所述测量车（2）包括对锻件进行打标的线形激光器（5），与线形激光器连接用于调节线形激光器角度的转盘驱动机构（9），驱动转盘驱动机构的转盘伺服电机（11），以及用于测量测量车的行进距离的激光测距仪（6），所述线形激光器对锻件进行打标以确定锻件的起始点，确定起始点后启动激光测距仪直至锻件的末端。2. 如权利要求1 所述的一种用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置，其特征在于：所述测量车（2）进一步包括平行的底盘（23）和支撑板（7），所述底盘（23）和支撑板（7）将测量车分为两下两层，其中，所述线性激光器（5）、转盘驱动机构（9）、转盘伺服电机（11），以及激光测距仪（6）固定在测量车的上层，驱动测量车移动的交流伺服主电机（16）设置在所述测量车（2）的下层。3. 如权利要求2 所述的一种用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置，其特征在于：所述交流伺服主电机（16）由主电机伺服驱动器（17）驱动，经一级带轮（18）与传动轴（21）连接，再经二级带轮（19）驱动轴轮（22），以使测量车（2）沿导轨（1）运动。4. 如权利要求1 所述的一种用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置，其特征在于：所述用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置进一步包括控制转盘驱动机构（9）转动角度的转盘伺服驱动器（12），以调节所述线形激光器（5）发出的线形激光方位，所述线形激光器（5）由激光器电源（8）供电。5. 如权利要求1 所述的一种用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置，其特征在于：所述导轨（1）通过导轨支架（26）固定在车间支架或侧壁上，导轨（1）面上设置有铜条（25）用于对测量车（2）进行供电。6. 如权利要求1 所述的一种用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置，其特征在于：所述导轨（1）两侧设置有挡架（27）和安装支架（28）。一种用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置技术领域[0001] 本发明属于热态锻件尺寸检测领域，特别涉及一种用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置。背景技术[0002] 大锻件是制造重型机械和重大装备的关键件和基础件。随着我国工业化进程的加快和工大型锻件的制造环境以及它加工后在重型装备中的作用决定了保证制造质量的难度和重要性。为了确保锻件的制造精度，除了掌握温度信息外还需实时的知道锻件的尺寸参数，以合理决定锻压的压力和判断何时停止锻压。我国目前用锻造水压机生产的最长轴类锻件的长度己达21m，在自由锻造过程中，锻造温度通常高达°C, 并时刻伴随着强震动。热态大锻件轴向尺寸大、温度高，采用人工的接触式测量方法速度慢、精度低且工作环境差。因此实有必要采用新型的测量方法对大型锻件的尺寸进行精确可靠的测量。发明内容[0003] 针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提出及一种用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置，可有效地实现大锻件轴向尺寸非接触实时测量和定位，测量定位精度高，响应快。[0004] 为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：[0005] 一种用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置，包括：导轨和沿导轨运动的测量车，所述导轨架设于车间支架或侧壁上，与锻压机轴向平行；所述测量车包括线形激光器，与线形激光器连接用于调节线形激光器角度的转盘驱动机构，驱动转盘驱动机构的转盘伺服电机，以及激光测距仪，所述激光测距仪获得测量车的位置信息从而计算在锻压机上锻造的热态大锻件的轴向尺寸，并由所述线形激光器对热态大锻件进行定位标定。[0006] 测量车包括平行的底盘和支撑板，所述底盘和支撑板将测量车分为两下两层，其中，所述线性激光器、转盘驱动机构、转盘伺服电机，以及激光测距仪固定在测量车的上层，驱动测量车移动的交流伺服主电机设置在所述测量车的下层。[0007] 所述交流伺服主电机由主电机伺服驱动器驱动，经一级带轮与传动轴连接，再经二级带轮驱动轴轮，以使测量车沿导轨运动。[0008] 所述用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置进一步包括控制转盘驱动机构转动角度的转盘伺服驱动器，以调节所述线形激光器发出的线形激光方位，所述线形激光器由激光器电源供电；[0009] 所述导轨通过导轨支架固定在车间支架或侧壁上，导轨面上设置有铜条用于对测量车进行供电；[0010] 所述导轨两侧设置有挡架和安装支架。[0011] 与现有的技术相比较，本发明具有如下显而易见的突出特点和显著优点：采用交流伺服电机驱动测量车沿导轨运行，激光测距仪反馈位置信息实现位置全闭环控制，从而能实时精确测量热态大锻件的尺寸，响应速度快，可靠性强。利用转盘驱动机构调节线形激光器对热态大锻件进行标定，结构简单，操作方便。因此，本发明一种用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置可应用于实现各类热态大锻件轴向尺寸的在线测量。附图说明[0012] 图1 是本发明一种用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置的测量车内部结构示意图；[0013] 图2 是本发明一种用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置的工作原理示意图；[0014] 图3 是图1 中测量车的驱动模块结构示意图；[0015] 图4 是图1 中测量车的激光打标模块结构示意图；[0016] 图5 是图2 中导轨部分的结构示意图；[0017] 图6 是本发明测量车供电方案原理框图；[0018] 图7 是本发明装置的控制电路原理框图。具体实施方式[0019] 下面结合附图对本发明一种用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置的组成结构作具体介绍：[0020] 结合图1 所示，一种用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置，包括：导轨1 和沿导轨运动的测量车2，所述导轨1 架设于车间支架或侧壁上，与锻压机3 轴向平行。[0021] 请参阅2 所示，所述测量车2 内部包括线形激光器5，转盘驱动机构9，转盘伺服电机11，交流伺服主电机16，激光测距仪6，控制电路板14，控制继电器13，蓄电池10 等。所述测量车2 由交流伺服主电机16 驱动沿导轨1 轴向运动，所述激光测距仪6 获得测量车2的位置信息从而计算在锻压机3 上锻造的热态大锻件4 的轴向尺寸，并由所述线形激光器5 对热态大锻件4 进行定位标定。[0022] 结合图1、图3 所示，所述交流伺服主电机16 设置在所述测量车2 的底盘23 上，所述交流伺服主电机16 由主电机伺服驱动器17 驱动，经一级带轮18 与传动轴21 连接，再经二级带轮19 驱动轴轮22 使测量车2 沿导轨运动，传动轴21 由轴承座20 固定于底盘23上。所述激光测距仪6 沿轴向放置在测量车2 的支撑板7 上。所述激光测距仪6 反馈的测量车2 的位置信息到主电机伺服驱动器17 实现位置全闭环控制。[0023] 结合图1、图4 所示，所述线形激光器5 设置在转盘驱动机构9 上，所述转盘驱动机构9 由转盘伺服电机11 驱动，转盘伺服驱动器12 控制转盘驱动机构9 的转动角度从而调节所述线形激光器5 发出的线形激光方位。所述线形激光器5 由激光器电源供电8，所述转盘驱动机构9 设置在转盘支架15 并固定在支撑板7 上。[0024] 结合图2、图5 所示，所述导轨1 通过导轨支架26 固定在车间支架或侧壁上，导轨1 面上设置有铜条25 用于对测量车2 进行供电。所述导轨1 两侧设置有挡架27 和安装支架28。[0025] 结合图1，图5 和图6 所示，220V 交流电源由导轨1 上的铜线25 传输到测量车2上，对测量车2 内的交流伺服主电机16，转盘伺服电机11，激光测距仪6，线形激光器5 和控制电路板14 进行供电，设置在支撑板7 上的控制继电器13 控制供电的通断。另外，蓄电池10 作为备用电源设置在测量车2 的支撑板7 上。[0026] 由图7 所示，所述控制电路板14 设置在支撑板7 上，通过无线方式接收指令信号，并输出主电机伺服驱动器17 的控制信号控制交流伺服主电机16 对测量车2 进行位置调节，并利用激光测距仪6 的反馈信号实现闭合控制；另外，所述控制电路板14 输出转盘伺服驱动器12 的控制信号控制转盘驱动机构9，从而调节线形激光器5 发射的线形激光方位。[0027] 以上所述仅为本发明的一种实施方式，不是全部或唯一的实施方式，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。
发明人：赵升吨 梁锦涛 范淑琴 段柳浠
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