[go: up one dir, main page]

CN113020531A - 工件搬运系统 - Google Patents

工件搬运系统 Download PDF

Info

Publication number
CN113020531A
CN113020531A CN202011489082.2A CN202011489082A CN113020531A CN 113020531 A CN113020531 A CN 113020531A CN 202011489082 A CN202011489082 A CN 202011489082A CN 113020531 A CN113020531 A CN 113020531A
Authority
CN
China
Prior art keywords
workpiece
temperature distribution
robot
heating
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011489082.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113020531B (zh
Inventor
古屋好丈
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
Publication of CN113020531A publication Critical patent/CN113020531A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113020531B publication Critical patent/CN113020531B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q7/00—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting
    • B23Q7/04—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting by means of grippers
    • B23Q7/046—Handling workpieces or tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J13/00—Details of machines for forging, pressing, or hammering
    • B21J13/08—Accessories for handling work or tools
    • B21J13/10—Manipulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J1/00—Preparing metal stock or similar ancillary operations prior, during or post forging, e.g. heating or cooling
    • B21J1/06—Heating or cooling methods or arrangements specially adapted for performing forging or pressing operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/03—Observing, e.g. monitoring, the workpiece
    • B23K26/0342—Observing magnetic fields related to the workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/005—Manipulators for mechanical processing tasks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/082—Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/0024—Charging; Discharging; Manipulation of charge of metallic workpieces

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本发明提供一种工件搬运系统(1)。该工件搬运系统(1)具备：机器人(2)，其将从炉中取出的工件(W)搬运到冲压锻造装置；温度测量装置(3)，其在由机器人(2)进行的搬运过程中测量工件(W)的温度分布；以及加热装置(4)，其能够在由温度测量装置(3)测量的温度分布中的低温区域，局部地加热工件(W)。与使工件(W)停止而进行加热的情况相比，该工件搬运系统(1)能够高效地进行加热，缩短作业循环时间，使搬运过程中的工件(W)的温度分布适当，从而使工件(W)的质量稳定。

Description

工件搬运系统
技术领域
本发明涉及工件搬运系统。
背景技术
已知如下工件搬运装置：其在热锻时，将从炉中取出的工件搬运到模具(例如，参照专利文献1。)。
该工件搬运装置利用红外摄像机检测工件的姿态，并利用机器人进行操作，从而在调整工件的姿态的同时将工件搬运到模具。由此，减少搬运工件以及调整姿态所需要的时间，从而抑制工件的温度降低。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平5-92229号公报
发明内容
发明要解决的问题
在将从炉中取出的工件搬运到模具期间，若由于工件的散热而导致工件的温度部分降低，则其后热锻的工件的质量会产生偏差。因此，期望使搬运过程中的工件的温度分布适当，从而使工件的质量稳定。
用于解决问题的方案
本发明的一个方案是一种工件搬运系统，其具备：机器人，其将从炉中取出的工件搬运到冲压锻造装置；温度测量装置，其在由该机器人进行的搬运过程中测量所述工件的温度分布；以及加热装置，其能够在由所述温度测量装置测量的温度分布中的低温区域，局部地加热所述工件。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式的工件搬运系统的整体结构图。
图2是利用等高线示出由图1的工件搬运系统的温度测量装置获取的工件中的温度分布的一例的图。
图3是利用等高线示出图1的工件搬运系统的主控制装置的存储部中所存储的目标温度分布的一例的图。
图4是利用斜线示出基于图2的温度分布以及图3的目标温度分布应加热的低温区域的一例的图。
附图标记说明：
1：工件搬运系统
2：机器人
3：温度测量装置
4：加热装置
8：摄像机(位置检测装置)
11：扫描仪
W：工件
具体实施方式
以下参照附图对本发明的一个实施方式的工件搬运系统1进行说明。
本实施方式的工件搬运系统1具备：机器人2，其将在加热炉(炉)中加热后的工件W搬运到冲压锻造装置(省略图示)；温度测量装置3，其测量工件W的温度分布；加热装置4，其能够局部地加热工件W；以及机器人控制装置7。
机器人2例如是垂直六轴多关节型机器人，其在手腕5的前端具备握持工件W的手6。机器人2在驱动各关节的马达上具备未图示的编码器，该编码器检测各关节的旋转角度位置，与机器人2连接的机器人控制装置7基于由编码器检测出的位置信息控制机器人2。
温度测量装置3配置在由机器人2搬运工件W的路径的中途位置，其具备摄像机(位置检测装置)8和红外辐射温度计9，摄像机8拍摄工件W，红外辐射温度计9测量工件W的温度。由此，如图2所示，能够利用红外辐射温度计9测量由摄像机8获取的工件W的轮廓内侧的温度分布。
如图1所示，加热装置4具备：激光振荡器10，其产生激光；扫描仪11，其二维地扫描从激光振荡器10发出的激光；以及激光控制装置12，其控制激光振荡器10和扫描仪11。
图中，附图标记13是光纤，其将从激光振荡器10发出的激光导光至扫描仪11。
激光控制装置12具备主控制装置14、输出控制装置15以及扫描仪控制装置16。激光控制装置12由处理器和存储器构成。
主控制装置14具备存储部(省略图示)，所述存储部存储图3所示的工件W的目标温度分布。并且，主控制装置14将由摄像机8以及红外辐射温度计9测量的图2的温度分布与存储部中存储的图3的目标温度分布进行比较，并提取例如图4中用斜线示出的温度比目标温度分布低的低温区域的信息。
作为低温区域的信息，包括例如从下方观察工件的轮廓内的低温区域的局部(固定于工件W的坐标系中的)位置信息、以及低温区域中的与目标温度分布的温度之间的温度差的信息。
另外，主控制装置14从机器人控制装置7依次获取由机器人2的手6握持的工件W的位置信息。具体而言，获取机器人2的各关节的角度信息，并计算由手6握持的工件W的全局(固定于机器人2的设置面的坐标系中的)位置信息。并且，主控制装置14基于工件W的全局位置信息和提取的低温区域的局部位置信息，依次计算低温区域的全局位置信息。
主控制装置14将计算出的低温区域的全局位置信息发送至扫描仪控制装置16，并将提取的低温区域的信息中的与目标温度分布的温度之间的温度差的信息发送至输出控制装置15。
输出控制装置15基于发送来的温度差的信息，计算所需的激光的强度，并控制激光振荡器10射出所计算出的强度的激光。
另外，扫描仪控制装置16基于时时刻刻移动的低温区域的全局位置信息，使扫描仪11追随移动的低温区域，并控制扫描仪11向低温区域持续照射激光。在低温区域小的情况下，向低温区域精确地照射激光，在低温区域大的情况下，在整个低温区域中扫描激光。
以下对如此构成的本实施方式的工件搬运系统1的作用进行说明。
在使用本实施方式的工件搬运系统1，将从加热炉取出的工件W搬运到冲压锻造装置时，利用安装于机器人2的手腕5的前端的手6握持工件W，并将工件W移动至摄像机8的视野范围且红外辐射温度计9的测量范围内。
由此，获取工件W的轮廓形状和其内侧的温度分布。所获取的工件W的轮廓形状和温度分布的信息被发送至激光控制装置12的主控制装置14。
主控制装置14将所测量的温度分布与存储部中所存储的目标温度分布进行比较，并提取比目标温度分布的温度低的低温区域在工件W的轮廓内的位置信息和温度差的信息。
并且，主控制装置14基于从机器人控制装置7依次获取的工件W的全局位置信息和从摄像机8获取的低温区域的局部位置信息，计算低温区域的全局位置信息。
将依次计算出的低温区域的全局位置信息发送至扫描仪控制装置16，以控制扫描仪11向低温区域持续照射激光。
另外，将在主控制装置14中所提取的温度差的信息发送至输出控制装置15，以调整由激光振荡器10输出的激光的强度。即，在温度差大的情况下，提高激光的强度，在温度差小的情况下，降低激光的强度。
这样，根据本实施方式的工件搬运系统1，从加热炉取出的工件W在由手6握持的状态下在由机器人2搬运至冲压锻造装置的路径上，被测量温度分布，并提取低温区域。
并且，低温区域在由机器人2进行的搬运过程中通过照射激光而被持续加热，从而其与目标温度分布之间的温度差降低。
在该情况下，根据本实施方式的工件搬运系统1，在由机器人2进行的搬运过程中，使扫描仪11追随以加热工件W。由此，与使工件W停止而进行加热的情况相比具有如下优点：能够高效地进行加热，能够缩短作业循环时间。
另外，利用激光，能够高效地局部地加热工件W。另外通过利用扫描仪11扫描激光，具有如下优点：无论低温区域的大小如何，均能够充分地加热工件W。
由此，即使由于工件W的散热而导致工件W的温度部分降低，也能够在搬运过程中适当地校正工件W的温度分布，从而使锻造后的工件W的质量稳定。
此外，在本实施方式中，使扫描仪11追随(跟踪)由机器人2进行的工件W的移动，以利用扫描仪11向工件W的低温区域照射激光，取而代之，也可以不进行跟踪，而在固定位置对工件W进行加热。
另外，在本实施方式中，还可以获取锻造后的工件W的成形性的良好与否信息，并且校正成形性不良的区域的目标温度分布。例如，只要增大目标温度分布中的成形性不良的区域的温度即可。成形性的良好与否信息可以通过作业人员测量锻造后的工件W而获取，也可以通过测量锻造后的工件W的三维形状而获取。
另外，在本实施方式中，作为加热装置4例示了通过照射激光进行加热的装置，取而代之，也可以采用其他的任意的加热装置4。另外，作为机器人2例示了六轴多关节型机器人，但不限于此，也可以使用其他的任意形态的机器人。

Claims (6)

1.一种工件搬运系统，其特征在于，具备：
机器人，其将从炉中取出的工件搬运到冲压锻造装置；
温度测量装置，其在由该机器人进行的搬运过程中测量所述工件的温度分布；以及
加热装置，其能够在由所述温度测量装置测量的温度分布中的低温区域，局部地加热所述工件。
2.根据权利要求1所述的工件搬运系统，其特征在于，
所述加热装置存储有目标温度分布，并且通过加热所述工件中的所述低温区域，使所述工件的温度分布接近所述目标温度分布。
3.根据权利要求1所述的工件搬运系统，其特征在于，
所述加热装置通过向所述工件照射激光，局部地加热所述工件。
4.根据权利要求3所述的工件搬运系统，其特征在于，
所述工件搬运系统具备位置检测装置，所述位置检测装置检测所述工件的位置，
所述加热装置在由所述机器人进行的搬运过程中，追随由所述位置检测装置检测出的所述工件的位置，以调整所述激光的照射位置。
5.根据权利要求3或4所述的工件搬运系统，其特征在于，
所述加热装置具备扫描仪，所述扫描仪在所述低温区域中扫描所述激光。
6.根据权利要求2所述的工件搬运系统，其特征在于，
所述加热装置基于所述冲压锻造装置中的所述工件的成形性的良好与否信息，校正所述目标温度分布。
CN202011489082.2A 2019-12-24 2020-12-16 工件搬运系统 Active CN113020531B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019232862A JP7420548B2 (ja) 2019-12-24 2019-12-24 ワーク搬送システム
JP2019-232862 2019-12-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113020531A true CN113020531A (zh) 2021-06-25
CN113020531B CN113020531B (zh) 2025-08-12

Family

ID=76205965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011489082.2A Active CN113020531B (zh) 2019-12-24 2020-12-16 工件搬运系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11679462B2 (zh)
JP (1) JP7420548B2 (zh)
CN (1) CN113020531B (zh)
DE (1) DE102020133466A1 (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0592230A (ja) * 1991-09-30 1993-04-16 Mitsubishi Materials Corp 熱間鍛造用ワーク搬送装置
JPH07128010A (ja) * 1993-10-28 1995-05-19 Kawasaki Steel Corp 移動機械の走行位置検出方法及びその装置
WO2017039169A1 (ko) * 2015-08-31 2017-03-09 (주)이오테크닉스 레이저 가공장치 및 이를 이용한 레이저 가공방법
CN107111296A (zh) * 2014-12-29 2017-08-29 布勒特耶自动控制设备有限责任公司 用于补偿工作点的偏差的方法
CN107282835A (zh) * 2017-05-16 2017-10-24 浙江大学 工业机器人智能锻造线系统及应用
WO2018188580A1 (zh) * 2017-04-12 2018-10-18 浙江金固股份有限公司 一种轮辋、轮辐、钢制车轮的制造方法及该方法成型的钢制车轮
CN109890599A (zh) * 2016-10-18 2019-06-14 必诺·罗伊泽有限及两合公司 用于加热对象的方法和加热设备

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02303644A (ja) * 1989-05-17 1990-12-17 Hitachi Ltd 熱間自由鍛造方法およびその装置
JP3264918B2 (ja) * 1990-02-09 2002-03-11 日産自動車株式会社 非調質鋼部品およびその製造方法
JP2819887B2 (ja) 1991-09-30 1998-11-05 三菱マテリアル株式会社 熱間鍛造用ワーク搬送装置
JP2003154408A (ja) * 2001-11-26 2003-05-27 Chugai Ro Co Ltd ビレットの傾斜加熱方法およびビレットのバッチ式傾斜加熱装置
JP5487474B2 (ja) * 2006-02-28 2014-05-07 昭和電工株式会社 熱間鍛造による鍛造方法
JP2008191107A (ja) 2007-02-07 2008-08-21 Toyota Motor Corp 表面温度測定装置および表面温度測定方法
JP5345334B2 (ja) 2008-04-08 2013-11-20 株式会社レミ 脆性材料の熱応力割断方法
JP5371909B2 (ja) * 2010-08-26 2013-12-18 株式会社日立製作所 増肉成形装置及び増肉成形方法
EP3018238A4 (en) * 2013-07-02 2016-06-29 Mitsubishi Rayon Co HORIZONTAL HEAT TREATMENT DEVICE AND METHOD FOR THE PRODUCTION OF CARBON FIBERS WITH THE HORIZONTAL HEAT TREATMENT DEVICE
JP2015205383A (ja) 2014-04-23 2015-11-19 ファナック株式会社 位置決め機構を備えたワーク搬送装置
KR102411865B1 (ko) * 2017-03-13 2022-06-22 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 레이저가공장치
WO2020202342A1 (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 Dmg森精機株式会社 加工機械

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0592230A (ja) * 1991-09-30 1993-04-16 Mitsubishi Materials Corp 熱間鍛造用ワーク搬送装置
JPH07128010A (ja) * 1993-10-28 1995-05-19 Kawasaki Steel Corp 移動機械の走行位置検出方法及びその装置
CN107111296A (zh) * 2014-12-29 2017-08-29 布勒特耶自动控制设备有限责任公司 用于补偿工作点的偏差的方法
WO2017039169A1 (ko) * 2015-08-31 2017-03-09 (주)이오테크닉스 레이저 가공장치 및 이를 이용한 레이저 가공방법
CN109890599A (zh) * 2016-10-18 2019-06-14 必诺·罗伊泽有限及两合公司 用于加热对象的方法和加热设备
WO2018188580A1 (zh) * 2017-04-12 2018-10-18 浙江金固股份有限公司 一种轮辋、轮辐、钢制车轮的制造方法及该方法成型的钢制车轮
CN107282835A (zh) * 2017-05-16 2017-10-24 浙江大学 工业机器人智能锻造线系统及应用

Also Published As

Publication number Publication date
US20210187682A1 (en) 2021-06-24
US11679462B2 (en) 2023-06-20
DE102020133466A1 (de) 2021-06-24
JP2021100763A (ja) 2021-07-08
JP7420548B2 (ja) 2024-01-23
CN113020531B (zh) 2025-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102528810B (zh) 形状计测装置、机器人系统及形状计测方法
JP2024009106A (ja) ツールの作業位置のずれ量を取得する装置、及び方法
US9272420B2 (en) Robot system and imaging method
EP2511654B1 (en) Three-dimensional scanner and robot system
JP6900290B2 (ja) ロボットシステム
US12059744B2 (en) Laser machining device
JP5923371B2 (ja) ワーク搬送システム
EP2869157A2 (en) Mobile unit and method of moving mobile unit
TWI493153B (zh) 非接觸式物件空間資訊量測裝置與方法及取像路徑的計算方法
WO2020134078A1 (zh) 一种针对模具钢的高精度检测装置、及其检测方法
JP2010142846A (ja) ３次元走査型レーザ加工機
CN114113163A (zh) 一种基于智能机器人的自动化数字射线检测装置和方法
CN113020531B (zh) 工件搬运系统
CN109890599B (zh) 用于加热对象的方法和加热设备
JP2006300663A (ja) 欠点検出システム
WO2012098430A1 (en) A transparent object positioning system
US20210270600A1 (en) System and method
JP2020079766A (ja) 物品情報取得システム
JP6685806B2 (ja) レーザ加工方法およびレーザ加工装置
KR102730619B1 (ko) 레이저 가공용 갈바노 스캐너의 워크좌표 보정 시스템 및 보정 방법
CN117116829A (zh) 一种晶圆自动对中系统及方法
TWI404585B (zh) 雷射加工裝置
JP5238451B2 (ja) レーザ加工装置及びその位置検出方法
KR101652180B1 (ko) 금속표면 경도측정장치를 채용한 레이저 금속 표면 열처리 시스템
JP7608862B2 (ja) テーラードブランク溶接装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant