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1、(10)申请公布号 CN 104117855 A (43)申请公布日 2014.10.29 C N 1 0 4 1 1 7 8 5 5 A (21)申请号 201410320203.9 (22)申请日 2014.07.07 B23P 23/06(2006.01) (71)申请人北京京诚之星科技开发有限公司 地址 100176 北京市大兴区北京经济技术开 发区建安街7号 申请人中冶京诚工程技术有限公司 (72)发明人曾卓 谢宇 宋寒露 王晓冰 王旭 (74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限 公司 11127 代理人赵燕力 (54) 发明名称 环形锻件全自动连续生产线 (57) 摘要 本发明为。
2、一种环形锻件全自动连续生产线， 该全自动连续生产线顺序设有堆料区、上料机、上 料架、感应炉、液压切料机、液压多工位锻压机、碾 环机、平整机、水雾缓冷滚道和下料机；该全自动 连续生产线在制坯过程中采用液压多工位锻压机 取代空气/或蒸汽锤制坯；多工位连续生产，工作 效率高；解决了现有生产技术中空气/或蒸汽锤 工作噪音大，提高了操作工人的工作舒适度；该 生产线采用自动上、下料及液压多工位锻压机，改 变了现有制坯设备操作方式，采用机械手链接各 设备，不仅提高了生产效率，降低了能耗，而且还 极大地改善了工人的作业环境，降低了工人的劳 动强度，并能够降低安全隐患，确保工人安全。 (51)Int.Cl. 权。
3、利要求书1页 说明书4页 附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 (10)申请公布号 CN 104117855 A CN 104117855 A 1/1页 2 1.一种环形锻件全自动连续生产线，其特征在于：该全自动连续生产线顺序设有堆料 区、上料机、上料架、感应炉、液压切料机、液压多工位锻压机、碾环机、平整机、水雾缓冷滚 道和下料机；在所述液压多工位锻压机一侧设有第一机械手，在所述液压多工位锻压机与 碾环机之间设有第二机械手，在碾环机与平整机之间设有第三机械手，平整机与水雾缓冷 滚道之间设有第四机械手。 2.如权利要求1所述的。
4、环形锻件全自动连续生产线，其特征在于：所述液压多工位锻 压机中顺序设有三个同步冲压工位，分别为下压镦粗的第一工位、预冲孔的第二工位和穿 孔并平底成型的第三工位；所述第一工位中设有平砧，所述第二工位中设有第一冲头，所述 第三工位中设有第二冲头；在所述第一工位前方还设有一待料位。 3.如权利要求2所述的环形锻件全自动连续生产线，其特征在于：所述待料位与第一 工位、第一工位与第二工位以及第二工位与第三工位之间的间距相同。 4.如权利要求3所述的环形锻件全自动连续生产线，其特征在于：所述第一机械手中 顺序间隔设有第一抓夹、第二抓夹和第三抓夹；三个抓夹之间的间距与各工位之间的间距 对应相同；所述第一抓夹。
5、和第三抓夹连接有空间旋转机构。 5.如权利要求1所述的环形锻件全自动连续生产线，其特征在于：在所述液压切料机 与液压多工位锻压机之间还设有一过渡送料架；所述液压多工位锻压机与碾环机之间还设 有一废料箱。 6.如权利要求1所述的环形锻件全自动连续生产线，其特征在于：在水雾缓冷滚道与 下料机之间设有第五机械手。 7.如权利要求1所述的环形锻件全自动连续生产线，其特征在于：所述上料机为门式 上料机，该门式上料机设置在堆料区的下游；门式上料机上设有将原料运至上料架上的磁 盘吸力器；所述上料架设有摆动的拨臂。 8.如权利要求2所述的环形锻件全自动连续生产线，其特征在于：所述液压切料机中 设有上夹持支撑和。
6、下夹持支撑；液压切料机还设将过渡送料架上的原料推至液压多工位锻 压机中待料位的气动推杆。 权 利 要 求 书CN 104117855 A 1/4页 3 环形锻件全自动连续生产线 技术领域 0001 本发明是关于一种金属加工设备，尤其涉及一种省去人工操作和运输，能连续生 产环形锻件的全自动生产线。 背景技术 0002 环形锻件广泛应用于水电设备、风电设备、核电设备、石油化工设备、矿山工程设 备、回转支撑等领域，在国民经济中发挥着巨大作用。随着需求的加大，环形锻件产品应用 领域逐渐加大，产品质量要求逐年提高，但现有环形锻件生产技术及装备仍比较落后。 0003 目前，国内环形锻件热加工过程中主要采用。
7、的工艺为：原材料人工起吊高速 带锯床下料人工操作装炉加热人工操作出炉锻锤自由锻制坯再加热人工起 吊辗环机一次辗扩成形人工起吊热处理。在实际生产中，以上工艺存在以下缺陷： 0004 (1)现有生产线采用空气锤/或蒸汽锤自由锻制坯，生产时震动大、环保性差、能 耗高、作业环境差。空气锤/或蒸汽锤自由锻制坯，为单工位生产，工作效率低。 0005 (2)锻造过程中时间较长，工件温降大，需要多次加热，造成能源浪费，成本增加。 0006 (3)设备自动化程度低，工序与工序之间没有传递关系，每道工序都需要至少一人 操作，人员需求量大。 0007 (4)在转序过程中，由于物料搬运问题，不仅需要花费大量的辅助时间。
8、，而且工人 劳动强度大，致使一线工人流失。 0008 (5)环件在空气锤/或蒸汽锤的锻制中，表面粗糙不平，造成后续加工余量较大， 产品质量难以保障。 0009 由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种环形锻件全自动 连续生产线，以克服现有技术的缺陷。 发明内容 0010 本发明的目的在于提供一种环形锻件全自动连续生产线，以提高生产效率，降低 能耗，并改善作业环境，降低工人劳动强度，确保操作人员职业安全。 0011 本发明的目的是这样实现的，一种环形锻件全自动连续生产线，该全自动连续生 产线顺序设有堆料区、上料机、上料架、感应炉、液压切料机、液压多工位锻压机、碾环机、平 整机、水。
9、雾缓冷滚道和下料机；在所述液压多工位锻压机一侧设有第一机械手，在所述液压 多工位锻压机与碾环机之间设有第二机械手，在碾环机与平整机之间设有第三机械手，平 整机与水雾缓冷滚道之间设有第四机械手。 0012 在本发明的一较佳实施方式中，所述液压多工位锻压机中顺序设有三个同步冲压 工位，分别为下压镦粗的第一工位、预冲孔的第二工位和穿孔并平底成型的第三工位；所述 第一工位中设有平砧，所述第二工位中设有第一冲头，所述第三工位中设有第二冲头；在所 述第一工位前方还设有一待料位。 0013 在本发明的一较佳实施方式中，所述待料位与第一工位、第一工位与第二工位以 说 明 书CN 104117855 A 2/4。
10、页 4 及第二工位与第三工位之间的间距相同。 0014 在本发明的一较佳实施方式中，所述第一机械手中顺序间隔设有第一抓夹、第二 抓夹和第三抓夹；三个抓夹之间的间距与各工位之间的间距对应相同；所述第一抓夹和第 三抓夹连接有空间旋转机构。 0015 在本发明的一较佳实施方式中，在所述液压切料机与液压多工位锻压机之间还设 有一过渡送料架；所述液压多工位锻压机与碾环机之间还设有一废料箱。 0016 在本发明的一较佳实施方式中，在水雾缓冷滚道与下料机之间设有第五机械手。 0017 在本发明的一较佳实施方式中，所述上料机为门式上料机，该门式上料机设置在 堆料区的下游；门式上料机上设有将原料运至上料架上的磁。
11、盘吸力器；所述上料架设有摆 动的拨臂。 0018 在本发明的一较佳实施方式中，所述液压切料机中设有上夹持支撑和下夹持支 撑；液压切料机还设将过渡送料架上的原料推至液压多工位锻压机中待料位的气动推杆。 0019 由上所述，本发明的环形锻件全自动连续生产线，采用自动上、下料及液压多工位 锻压机，改变了现有制坯设备操作方式，采用机械手链接各设备，不仅提高了生产效率，降 低了能耗，而且还极大地改善了工人的作业环境，降低了工人的劳动强度，并能够降低安全 隐患，确保工人安全。 附图说明 0020 以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其 中： 0021 图1：为本发明环形锻件全。
12、自动连续生产线的结构示意图。 0022 图2：为图1中A-A处剖视结构示意图。 0023 图3：为图1中B向结构示意图。 具体实施方式 0024 为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发 明的具体实施方式。 0025 如图1图3所示，本发明提出一种环形锻件全自动连续生产线100，该全自动连 续生产线100顺序设有堆料区11、上料机12、上料架13、感应炉14、液压切料机2、液压多工 位锻压机3、碾环机4、平整机5、水雾缓冷滚道61和下料机62；在所述液压多工位锻压机3 的一侧设有第一机械手7，在所述液压多工位锻压机3与碾环机4之间设有第二机械手81， 在碾环机4与。
13、平整机5之间设有第三机械手82，平整机5与水雾缓冷滚道61之间设有第 四机械手83；如图3所示，所述液压多工位锻压机3中顺序设有三个同步冲压工位，分别为 下压镦粗的第一工位31、预冲孔的第二工位32和穿孔并平底成型的第三工位33；所述第一 工位中设有平砧，所述第二工位中设有第一冲头，所述第三工位中设有第二冲头；需要锻压 的坯料在第一工位31进行下压镦粗，在第二工位32进行预冲孔，在第三工位33进行穿孔 及平底成型，以形成碾环机的坯料；在所述第一工位31前方还设有一待料位34；所述待料 位34与第一工位31、第一工位31与第二工位32以及第二工位32与第三工位33之间的间 距相同；如图1所示，所。
14、述第一机械手7中顺序间隔设有第一抓夹71、第二抓夹72和第三 说 明 书CN 104117855 A 3/4页 5 抓夹73；三个抓夹之间的间距与各工位之间的间距对应相同；所述第一抓夹71和第三抓夹 73连接有空间旋转机构(图中未示出)，以使第一抓夹71和第三抓夹73具有空间翻转功 能。 0026 由上所述，本发明的环形锻件全自动连续生产线，采用自动上、下料及液压多工位 锻压机，改变了现有制坯设备操作方式，采用机械手链接各设备，不仅提高了生产效率，降 低了能耗，而且还极大地改善了工人的作业环境，降低了工人的劳动强度，并能够降低安全 隐患，确保工人安全。 0027 进一步，在本实施方式中，所述上。
15、料机12为门式上料机，该门式上料机设置在堆 料区11的下游；门式上料机上设有将原料9运至上料架13上的磁盘吸力器(图中未示 出)；如图2所示，所述上料架13设有可摆动的拨臂131，拨臂131能够自动将原料9运至 感应炉14的辊道上。 0028 所述液压切料机2中设有上夹持支撑22和下夹持支撑23，液压切料机采用上、下 夹持支撑快速切断，使断面平整无毛边；如图3所示，在所述液压切料机2与液压多工位锻 压机3之间还设有一过渡送料架21，棒料自动切割后，坯料落到过渡送料架21上；液压切 料机2还设将过渡送料架21上的坯料推至液压多工位锻压机中待料位34的气动推杆24， 由该气动推杆将坯料推至第一工位。
16、前方的待料位34中。 0029 如图1所示，所述液压多工位锻压机3与碾环机4之间的一侧边还设有一废料箱 811；在水雾缓冷滚道61与下料机62之间设有第五机械手84。 0030 利用本发明的环形锻件全自动连续生产线进行环形锻件加工的具体过程如下： 0031 如图1所示，门型上料机12根据控制系统的要求，稳定地将堆料区11的原料9运 至上料架13上，拨臂131自动将原料9运至感应炉14的辊道上；原料经辊道运输至感应炉 14中，经过恒定电流和恒定功率控制加热温度，使之达到1250；加热过程中，根据原料的 定尺长度，由伺服电机驱动，送至下游的液压切料机2中，所述液压切料机2采用上、下夹持 支撑切断棒。
17、料成为坯料，坯料断面平整无毛边；原料自动切割成料段后，由液压切料机2的 气动推杆推至液压多工位锻压机3的待料位34；随后第一机械手7动作，第一机械手7的 三个抓夹，可以将相邻三个工位上的坯料顺序并同时移至下一工位，可以快速移进和移出 液压多工位锻压机3(夹爪向前伸出时移进液压多工位锻压机，向后缩回时移出液压多工 位锻压机)，所述各抓夹的张开尺度可以根据不同的产品外径进行调整。在锻造过程中，液 压多工位锻压机3下压时三个工位上同时放置有坯料，当第一抓夹71夹住待料位34上的 坯料a时，第二抓夹72夹住第一工位31上的坯料b，同时，第三抓夹73夹住第二工位32上 的坯料c；此时，第一机械手7的位置。
18、被假设为初始位置。当第一机械手7动作时，第一机 械手7带动三个抓夹同时抬起，第一抓夹71将坯料a翻转90立起呈垂直状态，随后第一 机械手7带动三个抓夹将待料位34、第一工位31和第二工位32三个工位上的坯料顺序同 时移至下一工位(即：顺序移动到第一工位31、第二工位32和第三工位33)加工，随后，第 一机械手7复位至初始位置准备再次夹取，至此，第一机械手7的所有动作完成，液压多工 位锻压机3同时完成镦粗、预冲孔、穿孔平底成型的动作，此时，第三工位33上的坯料已经 成型； 0032 当第三工位33上形成合格坯料时，由第二机械手81将成型坯料取出放置到碾环 机4上(若第三工位33上形成废料，则由第。
19、二机械手81将废料取出放入废料箱811中)； 说 明 书CN 104117855 A 4/4页 6 所述第二机械手81由五个自由度动作组成，第二机械手81从液压多工位锻压机的第三工 位33上抓取环形坯料，翻转送至碾环机4上，碾环机4定位后成型辊就位并启动下压；所述 第三机械手82布置在碾环机4下游，也由五个自由度动作组成，当碾环机4完成扩孔轧制 后，第三机械手82从碾环机4上抓取环形坯料，翻转送至平整机5上；平整机5为机械驱动 式，其作用是对碾轧后的环形坯料进行压平处理，使其不产生翘曲；平整后，由第四机械手 83取出坯料，放置到水雾缓冷辊道61上，水雾缓冷辊道61开始移动；上述水雾缓冷辊道61。
20、 带有多个喷雾冷却装置(图中未示出)，按照冷却梯度要求和环形锻件直径决定辊道的长 度；第五机械手84安置在水雾缓冷辊道61的尾部，用于将冷却到合适温度的环形件分层码 垛到托盘上；下料机62是带有抓夹的桁架式下料机，码垛好环形件的托盘吊运至地面堆货 区，准备进入退火热处理工序。 0033 本发明的环形锻件全自动连续生产线，整条生产线实现了环件的下料、加热、制 坯、辗扩成型、热处理工艺，工序之间通过机械手完成物料转运，整体实现了自动化，实现了 无人工操作，降低劳动强度，减少人工成本，提高了环件尺寸精度，节省材料；由于全线均为 自动上下料，控制了热坯的生产节奏，缩短了各步骤的操作时间，减少温度损失，。
21、使得环件 热加工工序得以一火成材，节约了能源，提高了生产率。本发明在制坯过程中采用液压多工 位锻压机取代空气/或蒸汽锤制坯；多工位连续生产，工作效率高；解决了现有生产技术中 空气/或蒸汽锤工作噪音大，提高了操作工人的工作舒适度；减少现有操作中多火次加热 的工艺流程，节约能源，减低废气排放，改善了环境。本发明是第一条采用液压多工位压机 的全自动环形锻件生产线。 0034 以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何 本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均 应属于本发明保护的范围。 说 明 书CN 104117855 A 1/2页 7 图1 图2 说 明 书 附 图CN 104117855 A 2/2页 8 图3 说 明 书 附 图CN 104117855 A 。