(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 112808909 A(43)申请公布日 2021.05.18
(21)申请号 202011514250.9(22)申请日 2020.12.17
(71)申请人 东方蓝天钛金科技有限公司
地址 264670 山东省烟台市高新区海天路9
号(72)发明人 王肇宇 邓兴智 钱煜 (51)Int.Cl.
B21J 1/06(2006.01)B21J 5/00(2006.01)B21J 13/10(2006.01)B21J 13/00(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图8页
CN 112808909 A(54)发明名称
钛合金热锻智能自动化生产系统(57)摘要
本发明专利公开了钛合金热锻智能自动化生产系统，具体涉及钛合金生产设备技术领域，包括工作台，所述工作台顶部通过螺栓固定安装有阶梯上料机构、数字化前端定长机构、数字化升降机构、数字化推料机构、数字化加热机构和数字后端柔性定长机构，所述数字化前端定长机构位于阶梯上料机构与数字化加热机构之间；本发明专利的数字化推料装置可将钛合金推进到数字化加热机构内的加热管内，由于数字后端柔性定长机构的阻挡，使得钛合金局部会进入到加热管内，此时加热管会对钛合金进行局部加热，来降低整体对钛合金进行加热时的热力资源消耗，局部热锻也可有效提高生产系统对钛合金热锻的效率，提高了生产系统的实用性。
CN 112808909 A
权 利 要 求 书
1/1页
1.钛合金热锻智能自动化生产系统，包括工作台(1)，其特征在于：所述工作台(1)顶部通过螺栓固定安装有阶梯上料机构(11)、数字化前端定长机构(12)、数字化升降机构(13)、数字化推料机构(14)、数字化加热机构(15)和数字后端柔性定长机构(16)，所述数字化前端定长机构(12)位于阶梯上料机构(11)与数字化加热机构(15)之间，所述数字化前端定长机构(12)位于数字化升降机构(13)底部一侧，所述数字化升降机构(13)位于数字化推料机构(14)与数字化加热机构(15)之间，所述数字化加热机构(15)位于数字后端柔性定长机构(16)顶部一侧，所述工作台(1)顶部一侧通过螺栓固定安装有六轴抓取机械臂(2)，所述工作台(1)顶部另一侧通过螺栓固定安装有XYZ三轴红外测温调节座(21)，所述六轴抓取机械臂(2)抓取端位于数字后端柔性定长机构(16)顶部一侧，所述XYZ三轴红外测温调节座(21)输出端正对数字化加热机构(15)加热端。
2.根据权利要求1所述的钛合金热锻智能自动化生产系统，其特征在于：所述XYZ三轴红外测温调节座(21)内通过螺栓固定安装红外测温传感器。
其特征在于：所述阶梯上料3.根据权利要求1所述的钛合金热锻智能自动化生产系统，
机构(11)、数字化升降机构(13)、数字化推料机构(14)和数字后端柔性定长机构(16)内均固定安装有气缸。
4.根据权利要求1所述的钛合金热锻智能自动化生产系统，其特征在于：所述数字化加热机构(15)内安装有加热管。
5.根据权利要求1所述的钛合金热锻智能自动化生产系统，其特征在于：所述XYZ三轴红外测温调节座(21)的信号输出端电性连接有PLC控制器(22)的信号输入端。
6.根据权利要求5所述的钛合金热锻智能自动化生产系统，其特征在于：所述阶梯上料机构(11)、数字化前端定长机构(12)、数字化升降机构(13)、数字化推料机构(14)、数字化加热机构(15)、数字后端柔性定长机构(16)和六轴抓取机械臂(2)均与PLC控制器(22)电性连接。
7.根据权利要求1所述的钛合金热锻智能自动化生产系统，其特征在于：所述数字化推料机构(14)位于阶梯上料机构(11)顶部一侧。
8.根据权利要求1所述的钛合金热锻智能自动化生产系统，其特征在于：所述数字化前端定长机构(12)位于数字化升降机构(13)与XYZ三轴红外测温调节座(21)之间。
2
CN 112808909 A
说 明 书
钛合金热锻智能自动化生产系统
1/4页
技术领域
[0001]本发明专利涉及钛合金生产设备技术领域，更具体地说，本实用涉及钛合金热锻智能自动化生产系统。
背景技术
[0002]钛合金指的是多种用钛与其他金属制成的合金金属。钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金强度高、耐蚀性好、耐热性高。20世纪50～60年代，主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金。钛合金在生产时需要进行热锻，热锻是在金属在结晶温度以上进行的锻造工艺。
[0003]热锻过程中一般会对钛合金进行整体加热，再通过机械进行夹起，冲压成型，而一些钛合金只需一端进行热锻，而另一端无需热锻(比如实心圆棒只需对一端进行热锻使其冲压呈螺杆状)，此时整体热锻会造成热力能源的浪费，也会降低热锻装置对钛合金原料的热锻效率，故无法满足现有技术所需。
[0004]在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。[0005]发明专利内容
[0006]为了克服现有技术的上述缺陷，本发明专利的实施例提供钛合金热锻智能自动化生产系统，本发明专利所要解决的技术问题是：通过数字化加热机构、数字后端柔性定长结构和数字化推料机构的设置，解决了无法对钛合金进行局部热锻的问题。[0007]为实现上述目的，本发明专利提供如下技术方案：钛合金热锻智能自动化生产系统，包括工作台，所述工作台顶部通过螺栓固定安装有阶梯上料机构、数字化前端定长机构、数字化升降机构、数字化推料机构、数字化加热机构和数字后端柔性定长机构，所述数字化前端定长机构位于阶梯上料机构与数字化加热机构之间，所述数字化前端定长机构位于数字化升降机构底部一侧，所述数字化升降机构位于数字化推料机构与数字化加热机构之间，所述数字化加热机构位于数字后端柔性定长机构顶部一侧，所述工作台顶部一侧通过螺栓固定安装有六轴抓取机械臂，所述工作台顶部另一侧通过螺栓固定安装有XYZ三轴红外测温调节座，所述六轴抓取机械臂抓取端位于数字后端柔性定长机构顶部一侧，所述XYZ三轴红外测温调节座输出端正对数字化加热机构加热端。[0008]在一个优选地实施方式中，所述XYZ三轴红外测温调节座内通过螺栓固定安装红外测温传感器。
[0009]在一个优选地实施方式中，所述阶梯上料机构、数字化升降机构、数字化推料机构和数字后端柔性定长机构内均固定安装有气缸。[0010]在一个优选地实施方式中，所述数字化加热机构内安装有加热管。[0011]在一个优选地实施方式中，所述XYZ三轴红外测温调节座的信号输出端电性连接有PLC控制器的信号输入端。
[0012]在一个优选地实施方式中，所述阶梯上料机构、数字化前端定长机构、数字化升降
3
CN 112808909 A
说 明 书
2/4页
机构、数字化推料机构、数字化加热机构、数字后端柔性定长机构和六轴抓取机械臂均与PLC控制器电性连接。
[0013]在一个优选地实施方式中，所述数字化推料机构位于阶梯上料机构顶部一侧。[0014]在一个优选地实施方式中，所述数字化前端定长机构位于数字化升降机构与XYZ三轴红外测温调节座之间。
[0015]本发明专利的技术效果和优点：[0016]1、本发明专利的数字化推料装置可将钛合金推进到数字化加热机构内的加热管内，由于数字后端柔性定长机构的阻挡，使得钛合金局部会进入到加热管内，此时加热管会对钛合金进行局部加热，来降低整体对钛合金进行加热时的热力资源消耗，局部热锻也可有效提高生产系统对钛合金热锻的效率，提高了生产系统的实用性。[0017]2、本发明专利的XYZ三轴红外测温调节座可对数字化加热机构内的加热管上温度进行监测，能直接判断钛合金上加热的温度，并及时进行出料热锻，当加热管上温度产生异常时，也便于通过PLC控制器对工作人员进行提醒，PLC控制器可根据编程对生产系统内机构进行自动化智能控制，减少人工成本和人力资源的消耗，提高了钛合金热锻智能自动化生产系统的适用性。
附图说明
[0018]图1为本发明专利的整体立面图。
[0019]图2为本发明专利的图1中A结构放大图。[0020]图3为本发明专利的图2中B结构放大图。[0021]图4为本发明专利的数字化推料机构立面图。[0022]图5为本发明专利的阶梯上料机构立面图。
[0023]图6为本发明专利的数字化加热中心机构立面图。[0024]图7为本发明专利的数字化前端定长机构立面图。[0025]图8为本发明专利的数字化升降机构立面图。
[0026]图9为本发明专利的XYZ三轴红外测温调节座与PLC控制器连接图。[0027]附图标记为：1、工作台；11、阶梯上料机构；12、数字化前端定长机构；13、数字化升降机构；14、数字化推料机构；15、数字化加热机构；16、数字后端柔性定长机构；2、六轴抓取机械臂；21、XYZ三轴红外测温调节座；22、PLC控制器。具体实施方式
[0028]现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些示例实施方式使得本公开的描述将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。[0029]此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多示例实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的示例实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节
4
CN 112808909 A
说 明 书
3/4页
中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、实现或者操作以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。[0030]请参阅图1‑9所示，本发明专利提供了钛合金热锻智能自动化生产系统，包括工作台1，工作台1顶部通过螺栓固定安装有阶梯上料机构11、数字化前端定长机构12、数字化升降机构13、数字化推料机构14、数字化加热机构15和数字后端柔性定长机构16，便于对这些部件进行安装，数字化前端定长机构12位于阶梯上料机构11与数字化加热机构15之间，使阶梯上料机构11出料的钛合金能先进入到数字化前端定长机构12内，再进入到数字化加热机构15内，数字化前端定长机构12位于数字化升降机构13底部一侧，使得数字化升降机构13可对数字化前端定长机构12进行升降，对钛合金进行升降，数字化升降机构13位于数字化推料机构14与数字化加热机构15之间，数字化推料机构14可将数字化升降机构13上的钛合金推到数字化加热机构15的加热端内，数字化加热机构15位于数字后端柔性定长机构16顶部一侧，便于数字后端柔性定长机构16推动数字化加热机构15内钛合金进行移动，工作台1顶部一侧通过螺栓固定安装有六轴抓取机械臂2，六轴抓取机械臂2可对加热后的钛合金进行抓取，运送到下一个生产机构内进行冲压成型，工作台1顶部另一侧通过螺栓固定安装有XYZ三轴红外测温调节座21，六轴抓取机械臂2抓取端位于数字后端柔性定长机构16顶部一侧，便于对数字后端柔性定长机构16上钛合金进行抓取，XYZ三轴红外测温调节座21输出端正对数字化加热机构15加热端，使得XYZ三轴红外测温调节座21可对数字化加热机构15加热端上进行测温，多个机构形状与位置如图1‑9所示。
[0031]XYZ三轴红外测温调节座21内通过螺栓固定安装红外测温传感器，便于进行测温，阶梯上料机构11、数字化升降机构13、数字化推料机构14和数字后端柔性定长机构16内均固定安装有气缸，气缸可带动多个机构内部件移动移动，数字化加热机构15内安装有加热管，便于对钛合金进行局部加热，XYZ三轴红外测温调节座21的信号输出端电性连接有PLC控制器22的信号输入端，XYZ三轴红外测温调节座21会将温度信息传递给PLC控制器22，PLC控制器22为热锻系统共用的处理器，阶梯上料机构11、数字化前端定长机构12、数字化升降机构13、数字化推料机构14、数字化加热机构15、数字后端柔性定长机构16和六轴抓取机械臂2均与PLC控制器22电性连接，PLC控制器22可对阶梯上料机构11、数字化前端定长机构12、数字化升降机构13、数字化推料机构14、数字化加热机构15、数字后端柔性定长机构16和六轴抓取机械臂2进行控制，数字化推料机构14位于阶梯上料机构11顶部一侧，数字化前端定长机构12位于数字化升降机构13与XYZ三轴红外测温调节座21之间。[0032]本发明专利工作原理：使用时PLC控制器22会控制阶梯上料机构11进行出料，出料后的钛合金会进入到数字化前端定长机构12内进行定长，定长后钛合金会随着数字化升降机构13进行升降，使钛合金正对数字化推料机构14内的滑动杆，然后数字化推料机构14运行后会将正对的钛合金一端推进到数字化加热机构15内的加热管内，同时数字化推料机构14和数字后端柔性定长机构16的两个滑动杆会夹住钛合金，对钛合金进行固定，加热管会对钛合金一端进行加热，当加热管外温度达到预设温度时，XYZ三轴红外测温调节座21会将测量的温度信息传递给PLC控制器22，PLC控制器22及时停止加热，减小热力资源消耗，并关闭加热管，同时控制数字化推料机构14滑动杆进行持续伸长，数字后端柔性定长机构16滑动杆进行缩短，使局部加热后的钛合金被推至数字后端柔性定长机构16的滑道上，此时一旁的六轴抓取机械臂2可对钛合金进行抓取，并运送到下一个生产机构内进行冲压成型，完
5
CN 112808909 A
说 明 书
4/4页
成热锻。
[0033]最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；[0034]其次：本发明专利公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明专利同一实施例及不同实施例可以相互组合；
[0035]最后：以上所述仅为本发明专利的优选实施例而已，并不用于限制本发明专利，凡在本发明专利的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明专利的保护范围之内。
6
CN 112808909 A
说 明 书 附 图
1/8页
图1
7
CN 112808909 A
说 明 书 附 图
2/8页
图2
8
CN 112808909 A
说 明 书 附 图
3/8页
图3
9
CN 112808909 A
说 明 书 附 图
4/8页
图4
图5
10
CN 112808909 A
说 明 书 附 图
5/8页
图6
11
CN 112808909 A
说 明 书 附 图
6/8页
图7
12
CN 112808909 A
说 明 书 附 图
7/8页
图8
13
CN 112808909 A
说 明 书 附 图
8/8页
图9
14
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容