[發(fā)明專利]一種齒圈環(huán)坯件加工裝置及其在PLC控制下的加工方法

有效

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• 申請日: 2014-12-10
• 公開（公告）號: CN104551672A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設計）人: 楊燕紅;田云德;彭憶強;李明揚;謝江浩
• 申請（專利權）人: 西華大學
• 主分類號: B23P23/00
• 分類號: B23P23/00;B25J11/00;B23Q7/04
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 舒啟龍

技術領域

本發(fā)明涉及齒圈環(huán)坯件加工生產領域，具體涉及一種齒圈環(huán)坯件加工裝置及其在可編程邏輯控制器PLC的控制下進行自動加工的方法。

背景技術

目前，齒圈環(huán)坯件的加工流程主要是：1號棒料加熱→2號鐓粗→3號預沖孔→4號沖孔→5號輾環(huán)。具體來說，1號棒料加熱：將剪好的坯料送入加熱爐中加熱至1060～1100℃；2號鐓粗：根據沖孔模具要求，將加熱至1060～1100℃的坯料送至相應噸位的鍛壓設備中墩成腰鼓形坯件；3號預沖孔：將鐓粗后的腰鼓形坯件放入鍛壓設備的預成型模具中，沖壓成帶盲孔的預制坯料；4號沖孔：用鍛壓設備沖掉連皮的同時將坯料鍛壓成兩端面平整的坯料；5號輾環(huán)：將1000℃左右的坯料套入輾擴成型模具中進行輾壓，輾擴成型完成時坯件的終軋溫度≥830℃。

目前常用的方法是：利用單臺普通設備擺放在一起組成生產線，每臺設備采用人工操作，工件傳送也是人工操作。具體為，1號工位：操作人員負責送料并觀察棒料加熱情況，根據加熱情況調節(jié)加熱爐參數(shù)；2號工位：操作人員負責檢查棒料溫度，將不合格的剃出，合格的取到壓力機工作臺上，啟動壓力機對工件進行鐓粗，然后將工件取下放入滑槽；3號工位：操作人員負責將工件從滑槽內取出平放到壓力機工作臺上預成型模具中，啟動壓力機對工件進行預沖孔，然后將工件取下放入滑槽；4號工位：操作人員負責將工件從滑槽內取出平放到壓力機工作臺上模具中，啟動壓力機對工件進行沖孔，然后將工件取下放入滑槽；5號工位：操作人員負責將工件從滑槽內取出，90度翻轉后套入輾擴成型模具中，啟動輾環(huán)機對工件進行輾擴成型，然后將工件取下放入轉運框中。

由于產品零件的不同，生產工藝也不盡相同，目前還難以對齒圈環(huán)坯件的自動加工形成高效標準生產線。

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個人），自動化程度低；二是由于節(jié)拍的不可控，在進行5號輾環(huán)時，工件溫度過低（低于830℃），導致廢品的產生；三是工作環(huán)境惡劣，操作員工有燙傷風險；四是在1號、2號工位人工判斷工件溫時，存在人為因素的誤讀、誤判；五是3號、4號和5號工位會存在工位沒放到位的情況，從而導致廢品的產生。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種齒圈環(huán)坯件加工裝置，使得加工能自動化進行，生產效率提高。以及采用可編程邏輯控制器PLC控制此加工裝置進行坯件加工的方法。

為解決上述技術問題，本發(fā)明的具體方案如下：

一種齒圈環(huán)坯件加工裝置，其依次安裝有用于加熱的第一工位、用于鐓粗的第二工位、用于預沖孔的第三工位、用于沖孔的第四工位和用于輾環(huán)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間分別安裝有第一傳送機構、第二傳送機構、第三傳送機構和第四傳送機構，第五工位還連接有第五傳送機構，所述傳動機構包括具有直線導軌的X軸導向氣缸，所述X軸導向氣缸上方活動連接Y軸導向氣缸，所述Y軸導向氣缸上方活動連接Z軸導向氣缸，所述Z軸導向氣缸上固定有抓取部件，所述抓取部件主要由夾緊氣缸和抓手組成。

依據所提供的齒圈環(huán)坯件加工裝置，利用可編程邏輯控制器PLC控制此裝置進行加工的方法，包括如下步驟：

步驟1，打開電源開關，對各設備上電；

步驟2，判斷各設備是否正常，若正常，則通過PLC的控制，啟動五個工位，即是第一工位、第二工位、第三工位、第四工位、第五工位和五個傳送機構，即是第一傳送機構、第二傳送機構、第三傳送機構、第四傳送機構、第五傳送機構開始工作，若不正常，則發(fā)出報警；

步驟3，判斷加工過程是否需要停止，若需要停止，則由PLC控制第一工位至第五工位及相應傳送機構依次停止；若不需要停止，則進行步驟2及其后續(xù)步驟。

更具體的，利用可編程邏輯控制器PLC控制此裝置進行加工時各個工位之工作過程是：

在PLC的控制下，第一工位的工作過程為：第一步、給第一工位輸入啟動信號，啟動第一工位，第二步、檢測工件溫度是否合格，若不合格，則控制第一傳送機構將不合格工件傳送至回收框，若合格，則控制第一傳送機構將第一工位上的工件傳送到第二工位，第三步、控制第一傳送機構上的抓手回到安全位置，第四步、控制第一傳送機構上的抓手回到等候位置，同時，給第二工位輸入啟動信號，第五步、檢測第二工位是否完成工作，若沒完成，繼續(xù)檢測，若完成，則檢測第一工位是否有停止信號，若有停止信號，停止第一工位工作，若沒有停止信號，則執(zhí)行第一工位第二步及其后續(xù)步驟；