一种圆棒料加热扭转系统及其控制方法与流程

本发明涉及棒料扭转的技术领域，具体涉及一种圆棒料加热扭转系统及其控制方法。

背景技术：

在现有技术中，对圆棒料的扭转测试等工作往往需要上料、送料、加热、扭转、检测、卸料等多种工序，而对于圆棒料的扭转测试往往需要根据圆棒料的不同长度和外径尺寸做出调节，且同时还要考虑到机械抓取装置和中间传送装置的及时冷却问题，因而亟需提供一种能够全面实现自动化操作的圆棒料加热扭转系统及其控制方法。

技术实现要素：

为了克服现有技术中存在的不足和缺陷，本发明提供了一种圆棒料加热扭转系统及其控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种圆棒料加热扭转系统，其特征在于：包括工作平台，在所述工作平台上设置有推料机构、棒料缓存平台、棒料加热机构、机械抓取装置、以及棒料扭转机构；其中所述推料机构设置于所述工作平台的一侧中间位置，所述棒料缓存平台、棒料加热机构设置于所述工作平台上更靠前侧的位置，在所述棒料加热机构中设置有用于对圆棒料进行加热的加热感应环，在所述棒料加热机构的右侧还设置有温度感应装置，在所述温度感应装置的后方设置有机械抓取装置，在所述机械抓取装置的后方设置有棒料扭转机构，所述棒料扭转机构在左右方向上呈一直线排布，且所述棒料扭转机构包括位于左侧的夹持位置调节机构、位于夹持位置调节机构右侧的2个夹持装置，所述圆棒料被夹持在2个所述夹持装置之间以实现扭转，在所述夹持装置的右侧设置有扭矩传感装置，在所述扭矩传感装置的左右两侧分别设置有第二轴承箱和第一轴承箱，在所述第一轴承箱的右侧连接有伺服电机。

进一步地，在所述棒料加热机构中仅设有一列加热感应环，且所述加热感应环设置于所述棒料加热机构内部更靠近后方的位置。

进一步地，所述棒料加热机构的加热感应环的孔径能够更换调节。

进一步地，在所述加热感应环的下方设置有滑轨机构，所述滑轨机构内部设置有滑轨冷却装置。

进一步地，所述温度感应装置朝向所述加热感应环的出口位置。

进一步地，在所述棒料加热机构的加热感应环的右侧还对应设置有圆棒料暂存支架，经所述棒料加热机构的加热感应环加热后的圆棒料先被所述滑轨机构推送至圆棒料暂存支架上，再由机械抓取装置抓取。

进一步地，所述夹持位置调节机构能够在左右方向上调节2个所述夹持装置之间的间距。

进一步地，所述机械抓取装置的下方还设置有机械冷却平台，所述机械抓取装置抓取加热后的圆棒料并送至棒料扭转机构后，所述机械抓取装置的机械爪需先进入机械冷却平台中对机械爪进行冷却。

进一步地，在所述夹持装置上设置有压力传感器，所述压力传感器中预设有压力阈值，当机械抓取装置抓取加热后的圆棒料并送至棒料扭转机构后由夹持装置对圆棒料进行夹持，当且仅当夹持力超出所述压力传感器中预设有压力阈值时，机械抓取装置松开对圆棒料的抓取。

进一步地，本发明还提供一种圆棒料加热扭转系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）将圆棒料收集并放入料仓中，将料仓放置于工作平台的推料机构的入口侧；

2）通过推料机构将料仓中的圆棒料依次推送至棒料缓存平台中；

3）棒料加热机构中的滑轨结构向左滑出，棒料缓存平台将位于最后方的一根圆棒料向右侧滑轨结构送出，接收到圆棒料后，滑轨机构向右侧滑入滑入棒料加热机构，并将圆棒料送入加热感应环中；

4）加热感应环对圆棒料实现加热；

5）温度感应装置朝向加热感应环的出口位置以检测圆棒料的加热温度，当圆棒料达到温度感应装置的预设阈值温度后，棒料加热机构中的滑轨结构向右滑出从而将加热后的圆棒料送至圆棒料暂存支架上；

6）机械抓取装置抓取圆棒料暂存支架上的圆棒料并将其送至棒料扭转机构中的2个夹持装置之间；

7）夹持位置调节机构根据圆棒料的长度调节2个夹持装置之间的间距，并通过夹持装置夹紧圆棒料，夹持装置中的压力传感器检测对圆棒料的夹持力，当且仅当夹持力超出压力传感器中预设的压力阈值时，机械抓取装置松开对圆棒料的抓取；

8）机械抓取装置的机械爪进入位于机械抓取装置下方的机械冷却平台中对机械爪进行冷却；

9）夹持装置在伺服电机的驱动下对圆棒料进行扭转，并通过扭矩传感装置进行检测，当且仅当超出扭矩传感装置中的扭矩预设阈值后发出警报；

10）当对圆棒料进行扭转完成后，机械抓取装置的机械爪重新对圆棒料进行抓取，再同时松开2个夹持装置对圆棒料的夹持，然后将圆棒料送入下一工序。

本发明的有益效果是；

（1）提供一种圆棒料加热扭转系统，通过推料机构、棒料缓存平台、棒料加热机构、机械抓取装置、以及棒料扭转机构依次实现圆棒料的推料、送料、加热、抓取、扭转等步骤，单位时间对圆棒料的扭转完成量远大于人工作业，工作效率高，同时避免因人工疲劳作业导致的过错而产生的次品率，出错率低，同时通过机械装置及检测装置有效实现加热效果，保证扭转精度。

（2）在棒料加热机构中仅设有一列加热感应环从而每次以单根加热的方式保持每根圆棒料都以相同的速度加热升温，且加热感应环设置于棒料加热机构内部更靠近后方的位置，一方面缩短了机械抓取装置的工作行程，另一发面也避免加热感应环过分靠近工作平台前方边缘可能对周围工作人员构成的安全隐患。

（3）棒料加热机构的加热感应环的孔径能够更换调节，从而能够适应不同粗细的圆棒料的加热需求。

（4）在加热感应环的下方设置有滑轨机构，从而通过该滑轨机构实现将圆棒料送入加热感应环中以实现对圆棒料的加热、以及在圆棒料加热完成后及时送出，滑轨机构内部设置有滑轨冷却装置从而有效实现对滑轨机构的冷却，进而保证滑轨机构的使用性能，延长其使用寿命。

（5）温度感应装置朝向加热感应环的出口位置，从而使得温度感应装置检测得到的是圆棒料位于加热感应环的出口位置附近的温度，尽可能使得检测位置靠近加热感应环从而保证检测结果准确。

（6）在棒料加热机构的加热感应环的右侧还对应设置有圆棒料暂存支架，经棒料加热机构的加热感应环加热后的圆棒料先被滑轨机构推送至圆棒料暂存支架上，再由机械抓取装置抓取，从而避免机械抓取装置直接从棒料加热机构的加热感应环中抓取加热后的棒料，一方面避免机械抓取装置的机械爪在高温下变形从而影响抓取精度，另一方面也避免机械爪直接作用于刚加热完毕尚处于高温状态的圆棒料从而导致圆棒料变形。

（7）夹持位置调节机构能够在左右方向上调节2个夹持装置之间的间距，从而能够根据不同轴向长度的圆棒料调节2个夹持装置之间的间距，使得针对不同的轴向长度的圆棒料都能有效实现扭转。

（8）机械抓取装置的下方还设置有机械冷却平台，机械抓取装置抓取加热后的圆棒料并送至棒料扭转机构后，机械抓取装置的机械爪需先进入机械冷却平台中对机械爪进行冷却，从而有效保证机械抓取装置的机械爪得到有效及时的冷却，避免长时间与高温的圆棒料接触从而导致机械爪的受热变形。

（9）在夹持装置上设置有压力传感器，压力传感器中预设有压力阈值，当机械抓取装置抓取加热后的圆棒料并送至棒料扭转机构后由夹持装置对圆棒料进行夹持，当且仅当夹持力超出压力传感器中预设有压力阈值时，机械抓取装置松开对圆棒料的抓取，从而保证在夹持装置夹持住圆棒料后才松开机械抓取装置，从而保证圆棒料整体的夹持稳定，避免未夹持牢固就松开机械抓取装置从而导致圆棒料的脱落。

附图说明

图1为本发明一种圆棒料加热扭转系统的结构示意图；

图2为本发明一种圆棒料加热扭转系统的结构俯视图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-2所示，一种圆棒料加热扭转系统，包括工作平台1，在工作平台1上设置有推料机构2、棒料缓存平台3、棒料加热机构4、机械抓取装置8、以及棒料扭转机构；其中推料机构2设置于工作平台1的一侧中间位置，棒料缓存平台3、棒料加热机构4设置于工作平台1上更靠前侧的位置，在棒料加热机构4中设置有用于对圆棒料进行加热的加热感应环5，在棒料加热机构4的右侧还设置有温度感应装置6，在温度感应装置6的后方设置有机械抓取装置8，在机械抓取装置8的后方设置有棒料扭转机构，棒料扭转机构在左右方向上呈一直线排布，且棒料扭转机构包括位于左侧的夹持位置调节机构7、位于夹持位置调节机构7右侧的2个夹持装置12，圆棒料被夹持在2个夹持装置12之间以实现扭转，在夹持装置12的右侧设置有扭矩传感装置9用于检测圆棒料在被扭转时所受到的扭矩，在扭矩传感装置9的左右两侧分别设置有第二轴承箱11和第一轴承箱10以用于支承夹持装置的扭转，在第一轴承箱10的右侧连接有伺服电机13以用于提供扭力。

提供一种圆棒料加热扭转系统，通过推料机构、棒料缓存平台、棒料加热机构、机械抓取装置、以及棒料扭转机构依次实现圆棒料的推料、送料、加热、抓取、扭转等步骤，单位时间对圆棒料的扭转完成量远大于人工作业，工作效率高，同时避免因人工疲劳作业导致的过错而产生的次品率，出错率低，同时通过机械装置及检测装置有效实现加热效果，保证扭转精度。

具体地，在棒料加热机构4中仅设有一列加热感应环5，从而每次以单根加热的方式保持每根圆棒料都以相同的速度加热升温，且加热感应环5设置于棒料加热机构4内部更靠近后方的位置，一方面缩短了机械抓取装置的工作行程，另一发面也避免加热感应环过分靠近工作平台前方边缘可能对周围工作人员构成的安全隐患。

具体地，棒料加热机构4的加热感应环5的孔径能够更换调节，从而能够适应不同粗细的圆棒料的加热需求。

具体地，在加热感应环5的下方设置有滑轨机构，从而通过该滑轨机构实现将圆棒料送入加热感应环中以实现对圆棒料的加热、以及在圆棒料加热完成后及时送出，滑轨机构内部设置有滑轨冷却装置从而有效实现对滑轨机构的冷却，进而保证滑轨机构的使用性能，延长其使用寿命。

具体地，温度感应装置6朝向加热感应环5的出口位置，从而使得温度感应装置检测得到的是圆棒料位于加热感应环的出口位置附近的温度，尽可能使得检测位置靠近加热感应环从而保证检测结果准确。

具体地，在棒料加热机构4的加热感应环5的右侧还对应设置有圆棒料暂存支架51，经棒料加热机构4的加热感应环5加热后的圆棒料先被滑轨机构推送至圆棒料暂存支架51上，再由机械抓取装置8抓取，从而避免机械抓取装置直接从棒料加热机构的加热感应环中抓取加热后的棒料，一方面避免机械抓取装置的机械爪在高温下变形从而影响抓取精度，另一方面也避免机械爪直接作用于刚加热完毕尚处于高温状态的圆棒料从而导致圆棒料变形。

具体地，夹持位置调节机构7能够在左右方向上调节2个夹持装置12之间的间距，从而能够根据不同轴向长度的圆棒料调节2个夹持装置之间的间距，使得针对不同的轴向长度的圆棒料都能有效实现扭转。

具体地，机械抓取装置8的下方还设置有机械冷却平台81，机械抓取装置8抓取加热后的圆棒料并送至棒料扭转机构后，机械抓取装置8的机械爪需先进入机械冷却平台81中对机械爪进行冷却，从而有效保证机械抓取装置的机械爪得到有效及时的冷却，避免长时间与高温的圆棒料接触从而导致机械爪的受热变形。

具体地，在夹持装置12上设置有压力传感器，压力传感器中预设有压力阈值，当机械抓取装置8抓取加热后的圆棒料并送至棒料扭转机构后由夹持装置12对圆棒料进行夹持，当且仅当夹持力超出压力传感器中预设有压力阈值时，机械抓取装置8松开对圆棒料的抓取，从而保证圆棒料整体的夹持稳定，避免未夹持牢固就松开机械抓取装置从而导致圆棒料的脱落。

具体地，本发明还提供一种圆棒料加热扭转系统的控制方法，包括以下步骤：

1）将圆棒料收集并放入料仓中，将料仓放置于工作平台的推料机构的入口侧；

2）通过推料机构将料仓中的圆棒料依次推送至棒料缓存平台中；

3）棒料加热机构中的滑轨结构向左滑出，棒料缓存平台将位于最后方的一根圆棒料向右侧滑轨结构送出，接收到圆棒料后，滑轨机构向右侧滑入滑入棒料加热机构，并将圆棒料送入加热感应环中；

4）加热感应环对圆棒料实现加热；

5）温度感应装置朝向加热感应环的出口位置以检测圆棒料的加热温度，当圆棒料达到温度感应装置的预设阈值温度后，棒料加热机构中的滑轨结构向右滑出从而将加热后的圆棒料送至圆棒料暂存支架上；

6）机械抓取装置抓取圆棒料暂存支架上的圆棒料并将其送至棒料扭转机构中的2个夹持装置之间；

7）夹持位置调节机构根据圆棒料的长度调节2个夹持装置之间的间距，并通过夹持装置夹紧圆棒料，夹持装置中的压力传感器检测对圆棒料的夹持力，当且仅当夹持力超出压力传感器中预设的压力阈值时，机械抓取装置松开对圆棒料的抓取；

8）机械抓取装置的机械爪进入位于机械抓取装置下方的机械冷却平台中对机械爪进行冷却；

9）夹持装置在伺服电机的驱动下对圆棒料进行扭转，并通过扭矩传感装置进行检测，当且仅当超出扭矩传感装置中的扭矩预设阈值后发出警报；

10）当对圆棒料进行扭转完成后，机械抓取装置的机械爪重新对圆棒料进行抓取，再同时松开2个夹持装置对圆棒料的夹持，然后将圆棒料送入下一工序。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。