一种拉伸试棒自动化生产系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种拉伸试棒自动化生产系统及方法，包括分料装置、棒料输送装置、工业机器人设备、数控车床设备、成品输送装置以及控制装置，拉伸试棒毛坯由所述分料装置进行分料后经所述棒料输送装置输送，由所述工业机器人设备进行取料放入所述数控车床设备，经所述数控车床设备加工完成后再由所述工业机器人设备取出放置到所述成品输送装置输出，所述控制装置用以控制所述拉伸试棒自动化生产系统的运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是涉及，属于作业自动化

技术介绍
在材料科学领域，测定材料在承受轴向拉伸载荷下性能特性时，需要做该材料的拉伸试验，在该实验中用到的材料试样称为拉伸试棒。拉伸试棒是典型的回转体类零件，用车削的加工方法进行去除材料成形。目前拉伸试棒广泛采用数控车床加工加上工人上下料的传统制造模式，制造的自动化程度不高，效率低成本高且质量不容易保证。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的是提供一种拉伸试棒自动化生产系统以提高拉伸试棒制造的自动化程度，提高生产效率和质量、降低生产成本。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下:—种拉伸试棒自动化生产系统，包括分料装置、棒料输送装置、工业机器人设备、数控车床设备、成品输送装置以及控制装置，拉伸试棒毛坯由所述分料装置进行分料后经所述棒料输送装置输送，由所述工业机器人设备进行取料放入所述数控车床设备，经所述数控车床设备加工完成后再由所述工业机器人设备取出放置到所述成品输送装置输出，所述控制装置用以控制所述拉伸试棒自动化生产系统的运行。作为一种实施方式，所述分料装置包括分料机架、可调试挡料板及安装在所述分料机架上的组合料箱和棒料提升机构，所述可调试挡料板和所述棒料提升机构位于所述组合料箱内且靠近所述棒料输送装置。作为一种实施方式，所述组合料箱包括储料仓、分料仓、落料板和料箱底板，所述落料板靠近所述棒料输送装置一侧且有一定斜度，所述可调试挡料板安装在料箱上，位于所述储料仓和所述分料仓之间，以适应棒料尺寸仅允许一个拉伸试棒毛坯通过，所述料箱底板做倾斜安装，方便拉伸试棒毛坯在重力的作用下滚动到所述分料仓。作为一种实施方式，所述棒料输送装置包括输送机架、输送轨道、有料检测传感器和传感器安装板，所述输送轨道由轨道本体和安装于所述轨道本体上的若干轴承组成，所述输送轨道在输送方向上有一定的倾斜度，所述有料检测传感器安装在所述传感器安装板上。作为一种实施方式，所述工业机器人设备包括六关节工业机器人和棒料夹取机构，所述棒料夹取机构由手抓一、手抓二和手抓安装板构成，所述手抓一和所述手抓二安装在所述手抓安装板上，所述手抓一用于夹取拉伸试棒毛坯和拉伸试棒半成品，所述手抓二用于夹取拉伸试棒成品，所述手抓安装板被安装在所述六关节工业机器人的第六轴法兰盘上。作为一种实施方式，所述成品输送装置包括重力输送梯和成品箱，所述重力输送梯在成品输送方向上有一定斜度，所述成品箱放置在所述重力输送梯末端下方。针对现有技术存在的上述问题，本专利技术还提供一种拉伸试棒自动化生产方法以提高拉伸试棒制造的自动化程度，提高生产效率和质量、降低生产成本。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下:—种拉伸试棒自动化生产方法，提供如权利要求1所述的拉伸试棒自动化生产系统，完成以下顺序环节:分料输送环节:将来自储料仓的拉伸试棒毛坯经可调挡料板进行分料后，拉伸试棒毛坯到达分料仓，控制装置依据有料检测传感器的信号状态控制棒料提升机构动作；夹取环节:控制装置控制工业机器人设备驱动棒料夹取机构到达棒料输送装置指定位置夹取拉伸试棒毛坯；上料环节:工业机器人设备利用棒料夹取机构将拉伸试棒毛坯或拉伸试棒半成品夹取到数控车床设备指定位置；加工环节:数控车床设备在数控程序的驱动下，对拉伸试棒毛坯或拉伸试棒半成品进行去除材料加工；下料环节:工业机器人设备利用棒料夹取机构将数控车床设备内的拉伸试棒或拉伸试棒半成品取出；调头环节:工业机器人控制棒料夹取机构将取出的拉伸试棒半成品做翻转调头动作；放置环节:工业机器人设备将已加工完成的拉伸试棒放置到成品输送装置的重力输送梯上指定位置；成品输送环节:放置到成品输送装置的重力输送梯上指定位置的拉伸试棒在重力的作用下沿重力输送梯滚落到成品箱中。作为一种实施方式，所述分料输送环节工作包括如下步骤:S1、拉伸试棒毛坯沿着料箱底板在重力的作用下向分料仓一侧滚动，处于储料仓和分料仓之间的可调挡料板进行分料，使得在分料仓的毛坯层数为一层；S2、控制装置依据有料检测传感器的有料检测信号状态控制棒料提升机构动作，如果有成品输送装置有拉伸试棒毛坯则棒料提升机构的提升气缸处于原始位置不动作，如果有成品输送装置没有拉伸试棒毛坯则提升气缸做向上顶出动作，提升一个拉伸试棒毛坯；S3、拉伸试棒毛坯被顶升到落料板高度后，拉伸试棒毛坯靠重力的作用沿倾斜的落料板滚入棒料输送装置，提升气缸延时落下；S4、拉伸试棒毛坯沿棒料输送装置的输送轨道在重力的作用下滑到棒料输送装置末端，在传感器挡板的阻碍下拉伸试棒毛坯到达指定位置，同时有料检测传感器获得信号。作为一种实施方式，所述上料环节工作包括如下步骤:S1、控制装置控制工业机器人设备的棒料夹取机构夹持拉伸试棒毛坯在数控车床设备某位置处等待。S2、控制装置获取数控车床设备门打开到位信号后，控制棒料夹取机构到达数控车床设备内零件夹紧位置后发送卡盘夹紧信号，数控车床设备控制系统控制卡盘夹紧，卡盘夹紧到位后数控车床设备控制系统发出卡盘夹紧到位信号。S3、控制装置获取卡盘夹紧到位信号，控制棒料夹取机构松开并退出到数控车床设备外指定位置等待。作为一种实施方式，所述下料环节工作包括如下步骤:S1、数控车床设备加工完成后，车床门打开，控制装置获取车床门打开到位信号后控制棒料夹取机构到达指定位置夹紧工件.S2、工件夹紧到位后，控制装置发出工件夹紧到位信号，数控车床设备控制系统控制打开卡盘，控制装置获取卡盘打开到位信号后控制棒料夹取机构退回到数控车床设备外指定位置。相较于现有技术，本专利技术的有益技术效果在于:采用本专利技术提供的拉伸试棒自动化生产系统级方法，可提高拉伸试棒制造的自动化程度，提高生产效率和质量、降低生产成本，具有工业应用价值。【附图说明】图1是本专利技术提供的拉伸试棒自动化加工系统的结构示意图；图2是拉伸试棒、拉伸试棒半成品和拉伸试棒毛坯的结构示意图；图3是本专利技术所述的分料装置的结构示意图；图4是本专利技术所述的棒料提升机构的结构示意图；图5是本专利技术所述的棒料输送装置的结构示意图；图6是本专利技术所述的工业机器人设备的结构示意图；图7是本专利技术所述的成品输送装置的结构示意图；图8是本专利技术的工作流程图；图中标号示意如下:1_拉伸试棒;2-分料装置;21-分料机架;22-组合料箱;221-储料仓;222-分料仓;223-落料板;23-可调式挡料板;24-棒料提升机构；241-提升气缸;242-提升托板;3-棒料输送装置;31-输送机架;32-输送轨道;321-轨道轴承;322-轨道本体;33-有料检测传感器;34-传感器挡板;4-六关节工业机器人设备;41-六关节工业机器人本体；42-棒料夹取机构;421-手抓I; 422-手抓2; 423-手抓安装板;5-数控车床设备;51-机床控制系统;52-卡盘;6-成品输送装置;61 -重力输送梯;6 2-成品箱;7-控制装置;71 -外围控制箱；72-系统控制柜;8-安全棚.栏;9-拉伸试棒毛还；10-拉伸试棒半成品。【具体实施方式】以下结合附图对本专利技术的技术方案做进一步详细描述。如图1所示:本专利技术提供的拉伸试棒自动化加工系统，包括分料装置2、棒料输送装置3、工业机器人设备4、数控车床设备5、成品输送装置6、控制装置7和安全栅栏8。其中拉伸试棒毛坯9由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种拉伸试棒自动化生产系统，其特征在于：包括分料装置、棒料输送装置、工业机器人设备、数控车床设备、成品输送装置以及控制装置，拉伸试棒毛坯由所述分料装置进行分料后经所述棒料输送装置输送，由所述工业机器人设备进行取料放入所述数控车床设备，经所述数控车床设备加工完成后再由所述工业机器人设备取出放置到所述成品输送装置输出，所述控制装置用以控制所述拉伸试棒自动化生产系统的运行。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈守国，信丽华，唐佳，刘圣敏，丁兴国，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：上海;31