【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及金屬材料加工技術，具體涉及一種拉伸試樣加工系統及方法。
技術介紹
1、核能工程關鍵材料的室溫拉伸試驗是其材料機械性能的重要試驗，常用材料如不銹鋼、低碳合金鋼、鎳基材料等，歐、美標準典型材料的拉伸性能優劣，會直接影響核電裝備的安全。關鍵材料機械性能不僅受到于材料本身的化學成分、組織結構等的影響，還受到拉伸試樣取樣和制樣工藝的影響，尤其是拉伸試驗中，同種材料試樣不同形狀、尺寸及尺寸誤差及其表面質量等對試驗結果抗拉強度、屈服強度、斷后伸長率和斷面收縮率參數等有較大影響。
2、傳統拉伸試樣制造方法都是采用人工分工序加工，存在加工設備多、需要人工多、綜合成本高、人工勞動強度大、加工周期長、工作效率低、工件一致性差，且加工不銹鋼、低碳合金鋼等材料中有難斷屑、螺紋振刀等現象。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種拉伸試樣加工系統及方法，以提高拉伸試樣加工效率以及精度。
2、為實現上述目的，本專利技術的技術方案是：
3、第一方面，本專利技術提供一種拉伸試樣加工系統，其特征在于，包括機器人、打標機、掃描器、搬運裝置以及數控機床；其中，
4、所述打標機用于在拉伸試樣毛坯端面打印標記號；
5、所述搬運裝置用于將打印好標記號的拉伸試樣毛坯搬運至上料工位中；
6、所述機器人通過其送料機械手從上料工位中將拉伸試樣毛坯取出移動至掃描器中，由掃描器掃描識別拉伸試樣毛坯的標記號，掃描識別后，機器人
7、第二方面，本專利技術提供一種拉伸試樣加工方法所述加工方法基于拉伸試樣加工系統，所述拉伸試樣加工系統包括機器人、激光打標機、agv搬運車、數控機床、對刀儀和翻轉機構；
8、所述方法包括：
9、步驟一：用激光打標機將字母和數字組合代碼，光刻在拉伸試樣毛坯兩端，agv運輸車將刻有組合代碼的拉伸試樣毛坯送至上料工位；
10、步驟二：機器人送料機械手從上料工位上取件，將待加工拉伸試樣毛坯放置在試樣掃碼工位，掃碼器掃描識別試樣毛坯端面的組合代碼，機器人送料機械手根據所識別的組合代碼再將拉伸試樣毛坯放置在拉伸試樣上料調整工位上重新定位，數控機床安全防護門自動打開，機器人送料機械手抓起拉伸試樣毛坯，放置到數控機床液壓卡盤的預定位置，液壓卡盤夾緊拉伸試樣毛坯，機器人送料機械手退至數控機床安全防護門外；
11、步驟三：控制數控機床，在對刀儀上進行外圓切削刀、中心鉆頭、切斷刀、正反螺紋刀的對刀操作，控制數控系統自動執行一遍上述對刀動作，數控系統自動補償外圓切削刀、中心鉆頭、切斷刀、正反螺紋刀的刀尖參數；
12、步驟四：加工第1件拉伸試樣毛坯時，控制數控機床車削一次拉伸試樣毛坯端面，輸入當前z軸機床坐標值，建立z軸工件坐標系，車削一次拉伸試樣毛坯外圓表面，測量當前外圓尺寸輸入數控系統，建立x軸工件坐標系，完成拉伸試樣毛坯工件坐標系設置后，控制數控機床關閉安全防護門；
13、步驟五：基于所識別的組合代碼，按照預先設定的車工藝搭子程序，車削加工拉伸試樣毛坯的工藝搭子，并對工藝搭子倒角，完成加工后，得到半成品的拉伸試樣，數控機床安全防護門自動打開；
14、步驟六：機器人送料機械手取出半成品的拉伸試樣，將其放置到翻轉機構上翻轉180°，再從翻轉工位上取出半成品的拉伸試樣，將半成品的拉伸試樣工藝搭子已加工的端面與車床液壓卡盤卡爪端面進行定位后夾緊，機器人送料機械手退出，數控機床自動關閉安全防護門；
15、步驟七：基于所識別的組合代碼，數控機床調用預先設定的加工程序，對半成品的拉伸試樣伸出端端面進行中心孔鉆削加工，完成加工后，控制尾座頂尖伸出頂住上述加工的中心孔，車床調用外圓切削刀加工試樣外徑、過渡圓弧，采用加工過程中增加回退程序段間歇式進給實現斷屑或通過加工過程中變換不同加工速度以實現屑料斷開，最后增加一道纏繞屑清除工序，調取刮刀貼著工件表面沿外形輪廓移動刮凈殘留繞屑；
16、步驟八：數控機床調用正裝螺紋刀，加工試樣左側螺紋并倒角，再調用反裝螺紋刀加工右側螺紋并倒角，應用正、反螺紋刀分兩次加工螺紋；換用外圓精車刀精車過渡圓弧和試樣外徑，以保證試樣尺寸和表面粗糙度；完成拉伸試樣所有加工工序后，數控機床安全防護門自動打開，機器人送料機械手取出拉伸試樣。
17、本專利技術與現有技術相比，其有益效果在于：
18、本專利技術能夠對拉伸試樣實現“無人值守”自動化加工，而且加工精度高，大大地降低了加工成本，解決了現有拉伸試樣加工周期長、效率低，且不銹鋼、低碳合金鋼等材料加工中通常存在斷屑、振刀工藝等難題。
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1.一種拉伸試樣加工系統，其特征在于，包括機器人、打標機、掃描器、搬運裝置以及數控機床；其中，
2.如權利要求1所述的拉伸試樣加工系統，其特征在于，還包括清洗干燥設備和影像測量儀，所述機器人送料機械手將所取出的拉伸試樣放置到所述清洗干燥裝置上進行清洗干燥，清洗干燥完成后，機器人送料機械手將拉伸試樣從清洗干燥裝置取出，放置到所述影像測量儀上，由影像測量儀來檢測所加工的拉伸試樣尺寸是否合格，并由機器人送料機械手將合格的拉伸試樣放置于放置到料盤的拉伸試樣完檢區，不合格的拉伸試樣放置到廢品收納盒中。
3.如權利要求1所述的拉伸試樣加工系統，其特征在于，還包括分析處理模塊，用以對加工、檢測、結果統計、狀態監控信息進行分析處理，實現制樣過程的智能化、信息化、數字化。
4.如權利要求1所述的拉伸試樣加工系統，其特征在于，還包括對刀儀，所述數控機床在對拉伸試樣毛坯進行加工之前通過所述對刀儀來進行對刀操作。
5.如權利要求1所述的拉伸試樣加工系統，其特征在于，還包括翻轉機構，當所述數控機床對拉伸試樣毛坯完成工藝搭子加工和端面棱邊倒角去除毛刺后，機器人
6.如權利要求5所述的拉伸試樣加工系統，其特征在于，所述翻轉機構包括旋轉氣缸，在所述旋轉氣缸上安裝有連接板，在所述連接板中安裝有夾緊氣缸，所述夾緊氣缸連接安裝有兩夾緊塊，以控制兩夾緊塊的移動。
7.一種拉伸試樣加工方法，其特征在于，所述加工方法基于拉伸試樣加工系統，所述拉伸試樣加工系統包括機器人、激光打標機、AGV搬運車、數控機床、對刀儀和翻轉機構；
8.如權利要求7所述的拉伸試樣加工方法，其特征在于，所述拉伸試樣加工系統還包括超聲波清洗干燥設備和影像測量儀；
9.如權利要求7所述的拉伸試樣加工方法，其特征在于，當累積加工N件拉伸試樣后，數控系統自動執行一次對刀程序，對刀儀實現外圓切削刀、中心鉆頭、切斷刀、正反螺紋刀自動對刀，系統自動更新刀尖磨損補償數據表，再進行后續自動加工；N為正整數。
10.如權利要求8所述的拉伸試樣加工方法，其特征在于，在所述步驟十一中，影像儀自動檢測拉伸試樣圓柱部分左、中、右三個位置直徑，以和理論尺寸進行比對，檢測判斷所加工的拉伸試樣直徑尺寸是否合格。
...【技術特征摘要】
1.一種拉伸試樣加工系統，其特征在于，包括機器人、打標機、掃描器、搬運裝置以及數控機床；其中，
2.如權利要求1所述的拉伸試樣加工系統，其特征在于，還包括清洗干燥設備和影像測量儀，所述機器人送料機械手將所取出的拉伸試樣放置到所述清洗干燥裝置上進行清洗干燥，清洗干燥完成后，機器人送料機械手將拉伸試樣從清洗干燥裝置取出，放置到所述影像測量儀上，由影像測量儀來檢測所加工的拉伸試樣尺寸是否合格，并由機器人送料機械手將合格的拉伸試樣放置于放置到料盤的拉伸試樣完檢區，不合格的拉伸試樣放置到廢品收納盒中。
3.如權利要求1所述的拉伸試樣加工系統，其特征在于，還包括分析處理模塊，用以對加工、檢測、結果統計、狀態監控信息進行分析處理，實現制樣過程的智能化、信息化、數字化。
4.如權利要求1所述的拉伸試樣加工系統，其特征在于，還包括對刀儀，所述數控機床在對拉伸試樣毛坯進行加工之前通過所述對刀儀來進行對刀操作。
5.如權利要求1所述的拉伸試樣加工系統，其特征在于，還包括翻轉機構，當所述數控機床對拉伸試樣毛坯完成工藝搭子加工和端面棱邊倒角去除毛刺后，機器人送料機械手取出拉伸試樣，將其放置到翻轉機構上翻轉180°，再從翻轉機構上...
【專利技術屬性】
技術研發人員：江國焱，司衛征，陳大鵬，張華偉，胡安華，劉建華，胡萬軍，唐健豪，
申請(專利權)人：東方電氣廣州重型機器有限公司，
類型：發明
國別省市：
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