[發明專利]一種高溫氣脹成形生產線系統及方法

有效

• 申請號: 201710440022.3
• 申請日: 2017-06-12
• 公開（公告）號: CN107052127B
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 趙洪棟;劉冠利;姚圣杰
• 申請（專利權）人: 東營布魯特新材料有限公司
• 主分類號: B21D26/033
• 分類號: B21D26/033;B21D43/10;B21D43/08;B21D37/16;B21C51/00
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 楊采良

1.一種高溫氣脹成形生產線系統，其特征在于，所述高溫氣脹成形生產線系統包括：

坯料垛，用于為整線提供坯料；通過自動稱重以及坯料單件重量的預設定，統計坯料垛坯料數量，反饋給總控系統進行數據對比，以監控生產節拍；

坯料檢測系統，通過超聲在線檢測系統獲取焊縫處于管坯周向位置，根據成形件的形變特征，提前確定坯料管焊縫預成型或預熱前所處位置；

預成型工位的組成裝置，根據最終構件的軸線特征以及橫截面形狀特征，選擇或不選擇預成型工序；預成型系統與總控系統連接，由提前設定好的預成型程序，對預成型系統中數控彎管、液壓機預變形進行順序控制；

坯料預熱設備，受總控系統控制，根據不同產品的材質、外部形狀以及對成形性的要求，提前設定好加熱速度以及加熱溫度和保溫時間的熱工參數，用于進行坯料預熱；

上料輥道，用于將加熱完畢的坯料由加熱系統傳送至氣脹成形用四柱液壓機旁，傳送速度受總控系統控制，線上安裝紅外測溫裝置，用于測量坯料出爐溫度；超出范圍料片進行回收；同時，設置擋料片，用于料片的定位功能，以方便后續上料裝置的拾取；

上料的上料機械臂或工業機器人，用于上對預熱后的坯料進行拾取以轉移至模具上相應工位；

四柱液壓機系統含成形模具，成形過程受總控系統控制，提前設定合適合模壓力、保壓時間以及充氣時間、氣壓參數，部分構件的成形還涉及軸向補料行為，補料速度以及補料量均受控于總控系統；整體成形順序依次為合模、充氣脹形、軸向補料及開模；

下料機械臂或工業機器人，用于將成形件由模具內取出，放于料片傳送帶上，進行下料；

總控系統，用于整線自動化生產控制。

2.如權利要求1所述的高溫氣脹成形生產線系統，其特征在于，坯料垛的出料裝置具有自動頂起裝置以及多料片檢測裝置，用于防止多個料片同時出料；

坯料檢測系統由超聲波測厚儀以及管材旋轉臺組成；待檢測到焊縫位置后，由旋轉臺將管材焊縫轉動到合適位置，為后續加熱及成形做準備。

3.如權利要求1所述的高溫氣脹成形生產線系統，其特征在于，預成型工位的組成裝置包括一臺或多臺數控彎管機用于對坯料實施軸向變曲率成形，隨后借助于安裝在液壓機上的預成型模具對彎管后的坯料沿管身方向進行橫截面形狀優化控制，實施最終預變形行為；

坯料預熱設備選用中頻感應加熱裝置或連續傳送的輥底式電爐；分別用于預熱直管坯料以及彎管坯料；

上料輥道上安裝有紅外測溫儀，用于測量坯料出爐溫度；超出范圍料片則視為不合格預熱坯料，由在線剔除裝置將料片視為廢料進行回收；同時，輥道設計有擋料片，用于料片的定位功能，用于上料拾取的準確性以及穩定性。

4.如權利要求1所述的高溫氣脹成形生產線系統，其特征在于，上料的上料機械臂采用帶軸肩的雙臂機械拾取器進行夾持轉移動作、或工業機器人采用工業機器人加端拾器對料片進行夾持轉移動作。

5.如權利要求1所述的高溫氣脹成形生產線系統，其特征在于，四柱液壓機的噸位根據所成形構件的尺寸形狀而定；四柱液壓機帶兩側水平缸；四柱液壓機的模具系統選用冷模或高溫模具；依據不同材料構件的成形工藝需求而定，純脹形時間5s～30s；

四柱液壓機的模具為冷模，則脹形的同時還通過模具的冷卻作用用于完成構件的控冷，實現構件的同步強化熱處理；四柱液壓機模具若為高溫模具，用于使脹形過程維持在特定的高溫下進行。

6.如權利要求1所述的高溫氣脹成形生產線系統，其特征在于，待成形后的構件由四柱液壓機的模具還裝配有頂出裝置；將頂出的待成形后的構件輸送到下料機械臂或工業機器人；

7.如權利要求1所述的高溫氣脹成形生產線系統，其特征在于，總控系統包括有自己獨立的PLC的子單元控制系統；且子單元控制系統由工業總線與生產線的總控系統相連，形成整線自動化生產控制體系。