專利名稱：一種半固態金屬坯料自動轉移的方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及有色金屬加工技術領域，尤其是指一種半固態金屬坯料自動轉移的方法及裝置。
背景技術：
目前在金屬加工領域中，越來越多的工藝采用自動上、下料裝置來轉移加熱金屬， 如壓鑄、鍛壓等。通常液態金屬由熔煉坩堝經過管道定量輸送，固態金屬由耐高溫自動裝置輸送，但針對半固態金屬坯料的自動轉移過程，上述兩種方法均無法正常實現。因為半固態金屬坯料具有獨特的材料屬性。半固態金屬坯料處于固液兩相混合狀態，其黏度比液態金屬要大幾十倍甚至上百倍，液態金屬的管道輸送由于流動阻力太大，而無法實現其正常轉移；半固態金屬坯料加熱后，具有一定的強度，但與固態金屬相比，材料的強度低很多，而常規的固態成形轉移裝置機械力比較大，而且控制精度不高。半固態金屬坯料的強度與坯料溫度有很大的關系，因此若采用固定夾持力的固態成形自動轉移裝置，容易將半固態金屬坯料外形破壞，導致在成型過程中發生裂紋和夾層等缺陷，導致產品性能下降。多年來，對半固態金屬的加熱及成型裝置研究開發較為熱門，但對半固態金屬坯料的轉移開發較少， 而傳統的自動轉移裝置無法適應對半固態金屬坯料的轉移需要，因此希望開發出的適用于半固態金屬坯料的自動轉移裝置，不僅能夠實坯料自動轉移的需要，同時要求對半固態金屬坯料的破壞降到最低，同時具備容易控制和容易維護的特點。

發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種能夠實現半固態金屬坯料自動轉移的方法及裝置。為實現上述目的，本發明所提供的技術方案為一種半固態金屬坯料自動轉移的方法，所述的方法包括以下步驟
1)、通過液壓自動控制裝置控制面板進行材質、溫度、位置等加工工藝參數設定；
2)、機械夾取裝置在初始位置，夾鉗處于張開狀態；
3)、測量定位裝置進行半固態金屬坯料位置檢測，并對機械夾取裝置進行位置調整；
4)、溫度測量裝置進行半固態金屬坯料溫度測量，并反饋到液壓自動控制裝置；
5)、液壓自動控制裝置將測的溫度進行數據分析，調用該種半固態金屬坯料在測得溫度的材料屬性，液壓自動控制裝置對液壓裝置輸出力矩賦值，進行液壓油流量及速度控制調整；
6)、機械夾取裝置接受到液壓自動控制裝置指令，夾鉗閉合，對半固態金屬坯料進行夾
取；
7)、機械夾取裝置通過旋轉臂將半固態金屬坯料放入半固態金屬成形模具中，后返回至初始位置。所述的液壓自動控制裝置通過對液壓油流量及速度控制，調整機械夾取裝置夾取半固態金屬坯料的力度。所述的液壓自動控制裝置通過油路控制，使旋轉臂的旋轉運動以及機械夾取裝置的定點夾取動作，完成將半固態金屬坯料放入模具型腔的動作。完成上述方法所述的裝置，它包括有控制裝置、定位裝置、溫度測量裝置、機械夾取裝置、加熱爐、成形裝置，其中，定位裝置裝配在主機架上，機械夾取裝置裝配在主機架上，并與位于主機架一側的加熱爐上的坯料平臺相配合；主機架另一側設有成形裝置，溫度測量裝置裝配在機械夾取裝置上，控制裝置裝配在主機架內，并分別與定位裝置、溫度測量裝置、機械夾取裝置聯接。所述的機械夾取裝置通過導軌過裝配在主機架的旋轉臂上。所述的溫度測量裝置裝配在機械夾取裝置內的底座的中心處。本發明的優點在于自動轉移裝置可實現半固態金屬坯料的制動轉移，其轉移速度快，精度高，控制簡單方便；測量定位裝置可以有效地防止夾取裝置的錯夾、誤夾和漏夾， 測溫裝置可以實現夾取裝置液壓力矩的實時控制，測溫裝置采用無接觸紅外測溫，相應速度快，測溫反饋時間小于0.01s;液壓自動控制裝置通過軟件自動計算，實現半固態坯料溫度與液壓力矩的有效配合。同時該裝置結構簡單，將本裝置與半固態金屬加熱及成形裝置進行對接，可實現半固態金屬坯料的自動轉移。


圖1為本發明的結構示意圖。圖2為本發明定位裝置的裝配示意圖。圖3為圖2的仰視圖。
具體實施例方式下面結合所有附圖對本發明作進一步說明，本發明的較佳實施例為參見附圖1 和附圖2，本實施例所述的一種半固態金屬坯料自動轉移的方法，所述的方法包括以下步驟
1)、通過液壓自動控制裝置控制面板進行材質、溫度、位置等加工工藝參數設定；液壓自動控制裝置由材料屬性軟件、溫度控制軟件、測量定位軟件、壓力調整軟件等模塊組成， 且液壓自動控制裝置對其他三個裝置進行總控制。在液壓自動控制裝置的控制下，溫度測量裝置、測量定位裝置、機械夾取裝置協調動作，實現對半固態金屬坯料的自動轉移。2)、機械夾取裝置在初始位置，夾鉗處于張開狀態；
3)、測量定位裝置進行半固態金屬坯料位置檢測，并對機械夾取裝置進行位置調整；測量定位裝置將機械夾取裝置定位至加熱爐出口處的坯料平臺上的半固態金屬坯料處；
4)、溫度測量裝置進行半固態金屬坯料溫度測量，并反饋到液壓自動控制裝置；
5)、液壓自動控制裝置將測的溫度進行數據分析，調用該種半固態金屬坯料在測得溫度的材料屬性，液壓自動控制裝置對液壓裝置輸出力矩賦值，進行液壓油流量及速度控制調整；6)、液壓自動控制裝置通過對液壓油流量及速度控制，調整機械夾取裝置4夾取半固態金屬坯料的力度，并將指令發送至機械夾取裝置內，機械夾取裝置接受到液壓自動控制裝置指令，夾鉗閉合，對半固態金屬坯料進行夾取。7)、在機械夾取裝置夾取半固態金屬坯料以后，通過旋轉臂轉移到成形裝置上方， 經過測量定位裝置定位機械夾取裝置后，打開夾鉗將半固態金屬坯料放入到成形裝置內進行加工，然后返回至初始位置。完成上述所述方法的裝置包括有控制裝置1、測量定位裝置2、溫度測量裝置3、機械夾取裝置4、加熱爐11、成形裝置13，其中，測量定位裝置2裝配在主機架7上，分四個控制點安裝。且本實施例的測量定位裝置2采用紅外線測量定位。機械夾取裝置4通過導軌過裝配在主機架7的旋轉臂8上；其由夾鉗和底座組成，并通過液壓管路連接到液壓動力調節裝置。并與位于主機架7 —側的加熱爐11上的坯料平臺12相配合；主機架7另一側設有成形裝置13，溫度測量裝置3裝配在機械夾取裝置4內的底座10的中心處；溫度測量裝置3可以根據實際需要設計為接觸式測溫，也可以為紅外測溫。控制裝置1裝配在主機架7 內，控制裝置1有三個信號接口，分別通過信號線與測量定位裝置2、溫度測量裝置3、機械夾取裝置4聯接，且控制裝置1上設有觸摸屏5和顯示屏6。以轉移A390半固態金屬坯料生產汽車空調壓縮機零部件為例
該產品要求金屬半固態加熱溫度控制在士2°C范圍內，由于半固態材料為近終成型，坯料外形尺寸于零件相差僅2mm，坯料直徑變形程度要求< 0. 1mm，位置精度控制在士0. 2mm 范圍內，轉移過程必須在^內完成。采用半固態坯料加熱裝置對A390半固態鋁合金坯料進行二次加熱，加熱到設定溫度520°C，半固態金屬坯料被推送至坯料平臺12上，測量定位裝置2測定半固態金屬坯料位置，并將測量結果反饋到液壓自動控制裝置1內。液壓自動控制裝置1進行計算，并輸出指令，對機械夾取裝置4的位置進行微調，使其對準半固態金屬坯料，測溫裝置3對半固態坯料進行溫度測量，測量結果520°C反饋到液壓自動控制裝置1，液壓自動控制裝置1調用 A390半固態鋁合金在520°C時的剪切強度、剪切應力等材料屬性參數，軟件計算出次溫度下A390半固態坯料所需要的液壓力矩，程序調整液壓站的閥門，夾鉗下放至半固態金屬坯料位置進行夾取，旋轉臂8啟動旋轉，夾鉗運動到模具行腔的正上方，打開夾鉗，半固態金屬坯料落入模具型腔，旋轉臂8旋出，夾取裝置4復位，成形裝置13進行半固態金屬成形， 制備金屬制品。以上所述之實施例只為本發明之較佳實施例，并非以此限制本發明的實施范圍， 故凡依本發明之形狀、原理所作的變化，均應涵蓋在本發明的保護范圍內。
權利要求
1.一種半固態金屬坯料自動轉移的方法，其特征在于所述的方法包括以下步驟1)、通過液壓自動控制裝置控制面板進行材質、溫度、位置等加工工藝參數設定；2)、機械夾取裝置在初始位置，夾鉗處于張開狀態；3)、測量定位裝置進行半固態金屬坯料位置檢測，并對機械夾取裝置進行位置調整；4)、溫度測量裝置進行半固態金屬坯料溫度測量，并反饋到液壓自動控制裝置；5)、液壓自動控制裝置將測的溫度進行數據分析，調用該種半固態金屬坯料在測得溫度的材料屬性，液壓自動控制裝置對液壓裝置輸出力矩賦值，進行液壓油流量及速度控制調整；6)、機械夾取裝置接受到液壓自動控制裝置指令，夾鉗閉合，對半固態金屬坯料進行夾取；7)、機械夾取裝置通過旋轉臂將半固態金屬坯料放入半固態金屬成形模具中，后返回至初始位置。
2.根據權利要求1所述的一種半固態金屬坯料自動轉移的方法，其特征在于液壓自動控制裝置通過對液壓油流量及速度控制，調整機械夾取裝置夾取半固態金屬坯料的力度。
3.根據權利要求1所述的一種半固態金屬坯料自動轉移的方法，其特征在于液壓自動控制裝置通過油路控制，使旋轉臂的旋轉運動以及機械夾取裝置的定點夾取動作，完成將半固態金屬坯料放入模具型腔的動作。
4.一種半固態金屬坯料自動轉移的裝置，其特征在于它包括有控制裝置(1)、測量定位裝置(2)、溫度測量裝置(3)、機械夾取裝置(4)、加熱爐(11)、成形裝置(13)，其中，測量定位裝置(2)裝配在主機架(7)上，機械夾取裝置(4)裝配在主機架(7)上，并與位于主機架 (7)—側的加熱爐(11)上的坯料平臺(12)相配合；主機架(7)另一側設有成形裝置(13)， 溫度測量裝置(3 )裝配在機械夾取裝置(4 )上，控制裝置(1)裝配在主機架(7 )內，并分別與測量定位裝置(2 )、溫度測量裝置(3 )、機械夾取裝置(4 )聯接。
5.根據權利要求4所述的一種半固態金屬坯料自動轉移的裝置，其特征在于機械夾取裝置(4 )通過導軌過裝配在主機架(7 )的旋轉臂(8 )上。
6.根據權利要求4所述的一種半固態金屬坯料自動轉移的裝置，其特征在于溫度測量裝置(3)裝配在機械夾取裝置(4)內的底座(10)的中心處。
全文摘要
本發明提供一種半固態金屬坯料自動轉移的方法，所述的方法為首先，通過液壓自動控制裝置對工藝參數進行設定；機械夾取裝置在初始位置，夾鉗處于張開狀態；測量定位裝置進行坯料位置檢測并對機械夾取裝置進行位置調整；溫度測量裝置進行坯料溫度測量并反饋到液壓自動控制裝置；液壓自動控制裝置將測的溫度進行數據分析，并發送指令；機械夾取裝置接受到液壓自動控制裝置指令，夾鉗閉合，對半固態金屬坯料進行夾取放入半固態金屬成形模具中，后返回至初始位置。通過本方案可將半固態金屬加熱及成形裝置進行對接，可實現半固態金屬坯料的自動轉移。
文檔編號B22D35/04GK102489694SQ201110441470
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月26日 優先權日2011年12月26日
發明者張志峰, 徐駿, 李大普, 李詩, 王亞寶, 白月龍 申請人:北京有色金屬研究總院, 婁底市文昌科技有限公司