[发明专利]一种自由锻造智能生产系统及方法

说明书

本发明属于自由锻造生产线控制技术领域，公开了一种自由锻造智能生产系统及方法，包括一个主站PLC、工控机、专家系统、远程I/O、加热炉，快锻机、操作机、锻压机器人、测量机器人、传送设备、监控设备、温度检测仪。所述主站PLC通过TCP/IP协议与上位机即一台工业控制计算机连接，通过Profinet以太网技术、远程I/O、IP与加热炉，快锻机、操作机、锻压机器人、测量机器人、传送设备、监控设备、温度检测仪相连接。通过构建专家系统实现加工过程中能够根据不同的始锻温度实现击打力最优化调整，来提高加工质量一致性。通过集成管控平台实现数据化的事实监控与决策的智能控制。

技术领域

本发明属于自由锻造生产线控制技术领域，尤其涉及一种自由锻造智能生产系统及方法。

背景技术

发动机主轴智造生产属于一种自由锻造过程，对于其中主轴拔长、滚圆等工艺，国内大部分工厂采取的是由工人单机单控操作，难以实现加工质量的一致性，特别是对于航空发动机大质量主轴，对于现场搬运工人以及控制人员都是一种考验，造成发动机主轴锻造过程中质量稳定性差、效率低等问题。此外由于生产主轴生产制造一般是多品种小批量，阻碍了主轴自由锻智能化生产的进程。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自由锻造智能生产系统及方法，开展发动机主轴智能锻造单元研究，采用基于复杂环境下主轴锻件形状尺寸快速检测方法及工艺决策与机器人系统联动的控制技术，以及复杂环境下发动机主轴锻件形状尺寸快速检测与质量评估、锻造工艺在线温度采集、智能锻造工艺专家系统集成控制技术，研制发动机主轴锻件智能锻造单元，提高主轴锻造生产智能化程度。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

技术方案一：

一种自由锻造智能生产系统，所述系统包括：工控机1，主控PLC3，监控设备4，传送设备5，锻压机器人6，快锻机8，操作机9，测量机器人10，加热炉11，温度检测仪12，拖车13；

其中，工控机1通过以太网与主控PLC3相连接，主控PLC3通过ProfiNet总线分别与快锻机8、操作机9、锻压机器人6、测量机器人10、加热炉11的控制端相连接，通过Ethernet提供的现场I/O模块与传送设备5、监控设备4、温度检测仪12的I/O端相连接；

快锻机8、操作机9、锻压机器人6、测量机器人10、加热炉11与拖车13组成自由锻造生产模块。

本发明技术方案的特点和进一步的改进为：

(1)主控PLC，用于根据工控机下发的控制指令，对应控制锻压机器人、快锻机、操作机的工作；

加热炉，用于给棒料加热；

拖车，用于运输棒料；

快锻机，用于实施自由锻工艺；

操作机，用于抓取大于150kg的大件棒料，实现大锻件在锻压过程中的进给翻转动作；

锻压机器人，用于抓取小于150kg的小件棒料，实现小锻件在锻压过程中的进给翻转动作；

传送设备，用于输送锻件至后续工序；

测量机器人，用于检测锻压过程中锻件的尺寸形态变化；

温度检测仪，用于检测锻件在锻压过程中的实时温度变化；

监控设备，用于对对现场进行全面监控。

(2)所述生产系统在实际中的布置按照从右至左的顺序依次为：加热炉、拖车、快锻机、测量机器人、温度检测仪、锻压机器人、传送设备、操作机；

其中温度检测仪与测量机器人分别位于快锻机的两侧；