CN101518828B

CN101518828B - 油管自动输送装置

Info

Publication number: CN101518828B
Application number: CN2009101172485A
Authority: CN
Inventors: 陈雁军; 张鑫; 刘杰欣; 赵军; 韩臣军; 张居济; 祁卫中; 赵新强; 陈�光
Original assignee: NINGXIA XINRUICHANGCHENG MACHINE TOOL CO Ltd
Current assignee: NINGXIA XINRUICHANGCHENG MACHINE TOOL CO Ltd
Priority date: 2009-03-27
Filing date: 2009-03-27
Publication date: 2012-02-15
Anticipated expiration: 2029-03-27
Also published as: CN101518828A

Abstract

本发明涉及机械加工技术领域，属于机床辅助设备，特别是一种油管自动输送装置。该装置由五部分构成：步进梁装置部分、中心梁装置部分、主动轮装置部分、从动轮装置部分和检测装置部分；五部分组合实现长管类零件进行自动翻进翻出、自动送料出料、送料时从机床主轴后端高速进入，接近定位装置时迅速减速、触发开关后停止；出料时高速退出机床主轴，接近翻料位置时迅速减速并停止，工件旋转时对悬出机床主轴的部分进行回转支撑、压轮浮动压紧、及挡料等功能。

Description

油管自动输送装置

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，属于机床辅助设备，特别是一种油管自动输送装置。

背景技术

目前，石油机械行业一般都采用数控管螺纹车床加工API油、套管端部螺纹，因为管体长度一般为4.88米～12米远远大于机床主轴两卡盘之间的距离约2米，所以必须使用辅助设备实现机床对管体进行自动翻进翻出、自动送料出料、送料时高速进入主机，接近定位装置时迅速减速；出料时高速退出主机，接近翻料位置时迅速减速，对悬出机床主轴的工件旋转支撑、压轮浮动压紧、挡料等功能。

市场上此类产品分为高端和低端产品。一些大型钢管制造企业采用进口车床及辅助设备，该辅助设备功能齐全，能够进行全自动调整，效率最高，但价格昂贵，一般中小企业很难承受。一般企业采用自制的简易料道，只能实现上述功能中的一部分，价格便宜，但功能单一，控制精度不高，不易保证产品精度和质量。中小企业通常采用气缸拉动连杆带动斜板立起或放平的方式进行翻料，这种翻料方式管件运动轨迹不连续，动作不稳定、噪音大，易使管件弯曲变形。进出料方式采用普通三项异步电机经减速器减速后带动V形滚轮驱动管件送料或出料，因为普通三相异步电机不能调速，所以送料出料时只能采用固定的速度进行，没有高速接近后减速定位的功能，控制方式多采用简单落后的继电器控制方式，操作者劳动强度大，效率低下，故障率高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术缺陷提供一种价格适中的油管自动输送装置。

本发明的目的按照下述方案实现：

一种油管自动输送装置，包括五大部分：步进梁装置部分、中心梁装置部分、主动轮装置部分、从动轮装置部分和检测装置部分；五部分组合实现长管类零件进行自动翻进翻出、自动送料出料、送料时从机床主轴后端高速进入，接近定位装置时迅速减速、触发开关后停止；出料时高速退出机床主轴，接近翻料位置时迅速减速并停止，工件旋转时对悬出机床主轴的部分进行回转支撑、压轮浮动压紧、及挡料等功能。

所述步进梁装置部分包括衍梁装置1-1，步进梁底座1-2，小齿轮轴承座1-3，小齿轮1-4，支撑臂1-5，连接臂1-6，送料板1-7，小轴1-8，左侧V形板1-9、右侧V形板1-10，减震胶条1-11，大齿轮轴承座1-12，大齿轮1-13，传动轴1-14，联轴节1-15，进料架1-16，出料架1-17；

所述中心梁装置部分包括衍梁装置2-1，杠杆组件2-2，拉杆2-3，中心架底座2-4，导柱2-5，连接板2-6，减震垫2-7，滚轮支架2-8，滚轮压板2-9、滚轮2-10，压轮2-11，压轮减震臂2-12，压轮摆臂2-13，摆臂支架2-14，摆臂气缸2-15，气缸铰链支架2-16，接近开关2-17；

所述主动轮装置部分包括衍梁装置3-1，拉杆3-2，摆臂组件3-3，底座3-4，长轴组件3-5，滚轮支架3-6，滚轮组件3-7，轴承3-8，变频电机3-9、减速器3-10；

所述从动轮装置部分包括衍梁装置4-1，拉杆4-2，摆臂组件4-3，底座4-4，长轴组件4-5，滚轮支架4-6，滚轮组件4-7，轴承4-8；

所述检测装置部分包括衍梁装置5-1，有料检测开关底座5-2，有料检测开关支架5-3，缓冲弹簧5-4，有料检测开关安装板5-5，有料检测开关5-6，反射板支架5-7，光电开关支架5-8，光电开关5-9、反射板5-10，测距发令板5-11，测距接近开关5-12，摩擦轮组件5-13，摩擦轮安装座5-14，摩擦轮驱动气缸5-15，气缸底座5-16，弯板5-17；

本发明可以极大的压缩上下料时间，提高加工效率，充分发挥机床的加工能力，提高产品质量，应用本发明可以极大的减轻操作者的劳动强度，操作者只需按动相应的按钮，对长管类零件进行自动翻进翻出、自动送料出料、工件旋转支撑、压轮浮动压紧、及挡料等功能均可由油管自动输送装置自动完成。

附图说明

图1是本发明动作顺序表；

图2-1是本发明步进梁装置正面示意图；

图2-2是图2-1的A-A和B-B剖视图；

图3--1是本发明中心梁装置正面示意图；

图3--2是本发明中心梁装置左面示意图；

图3--3是本发明中心梁装置右面示意图；

图4-1是本发明主动轮装置正面示意图；

图4-2是本发明主动轮装置侧面示意图；

图5-1是本发明从动轮装置正面示意图；

图5-2是本发明从动轮装置侧面示意图；

图6-1；图6-2；图6-3；图6-4是本发明检测装置结构及原理示意图

具体实施方式：

以下结合附图对本发明的结构进行更详细的描述：

图1给出了本发明工作的顺序；

本发明共有五部分构成：步进梁装置部分、中心梁装置部分、主动轮装置部分、从动轮装置部分和检测装置部分；四部分以衍梁为支撑，实现各部分的动作。

步进梁装置部分如图2所示，图中代号分别是：衍梁装置1-1，步进梁底座1-2，小齿轮轴承座1-3，小齿轮1-4，支撑臂1-5，连接臂1-6，送料板1-7，小轴1-8，左侧V形板1-9、右侧V形板1-10，减震胶条1-11，大齿轮轴承座1-12，大齿轮1-13，传动轴1-14，联轴节1-15，进料架1-16，出料架1-17，右侧V形板运动轨迹1-18，左侧V形板运动轨迹1-19，主机的主轴中心线1-20。

该部分动作原理如下：步进梁底座1-2上由螺栓组件固定在衍梁装置1-1上，步进梁驱动装置图中省略通过联轴节1-15、传动轴1-14驱动小齿轮1-4顺时针旋转时，小齿轮同时驱动两个大齿轮1-13逆时针旋转，大齿轮通过支撑臂1-5、连接臂1-6、小轴带动送料板1-7作平行四边形运动，其上所固定的左右侧V形板1-9、1-10的运动轨迹分别如1-18、1-19所示，可以同时翻两根管料，一是将进料架上的长管件翻到主机的主轴中心线1-20上，同时将主机的主轴中心线上刚加工完的长管件翻到出料架上。翻料的轨迹固定，管件运动平稳，不会产生磕碰，撞击。对于不同规格的管件，可通过更换相应规格的托料板来实现，托料板上有一层减震胶条1-11，可以避免管件外表损伤，减轻噪音且翻料速度由变频器控制，可无极调速，非常准确。

中心梁装置部分如图3所示，图中代号分别是：衍梁装置2-1，杠杆组件2-2，拉杆2-3，中心梁底座2-4，导柱2-5，连接板2-6，减震垫 2-7，滚轮支架2-8，滚轮压板2-9、滚轮2-10，压轮2-11，压轮减震臂2-12，压轮摆臂2-13，摆臂支架2-14，摆臂气缸2-15，气缸铰链支架2-16，接近开关2-17；

该部分动作原理如下：中心梁底座2-4安装在衍梁装置2-1上，中心架升降装置(本图省略)驱动拉杆2-2带动杠杆装置2-3前后摆动，从而带动导柱2-5延中心架底座2-4上下移动，导柱顶端的连接板2-6通过减震垫2-7带动滚轮支架2-8、滚轮压板2-9、滚轮2-10一起上下移动，直到两个滚轮接触到长管件时停下，接下来摆臂气缸2-15在电气系统及电磁换向阀的控制下，伸出活塞杆，带动压轮摆臂2-13绕着摆臂支架2-14、压轮减震臂2-12、压轮2-11一同逆时针旋转，直到压轮压紧长管件，接近开关2-17发令为止，此时控制气缸的电磁阀处于中间保压位置。加工时中心架装置用来支撑旋转管件在主机外悬伸的部分。更换不同规格的管件时只需调整气缸铰链支架和中心架驱动气缸以及滚轮压块和滚轮的位置即可，非常方便。减震垫、压轮减震臂内的衬套、滚轮、压轮外层材质均为聚氨酯，具有很强的耐磨性并且有弹性，对于长管件因弯曲而甩动的情况有弹性补偿作用，可以有效的减少管件弯曲对加工精度的影响，降噪效果也十分明显。

主动轮装置部分如图4所示，图中代号分别是：衍梁装置3-1，拉杆3-2，摆臂组件3-3，底座3-4，长轴组件3-5，滚轮支架3-6，滚轮组件3-7，轴承3-8，变频电机3-9、减速器3-10；

从动轮装置部分如图5所示，图中代号分别是：衍梁装置4-1，拉杆4-2，摆臂组件4-3，底座4-4，长轴组件4-5，滚轮支架4-6，滚轮组件4-7，轴承4-8；

主从动轮动作原理如下：主、从动轮底座3-4、4-4安装在衍梁装置3-1、4-1上，主从动轮升降装置(本图省略)驱动主、从动轮拉杆3-2、4-2带动主、从动轮摆臂组件3-3、滚轮组件3-6等同时升起托起管件后，主动轮装置的变频电机3-9旋转，通过减速器3-10驱动主动轮的滚轮组件3-6旋转，靠摩擦力将管件输送到主机的加工区域，待加工完成后再将管件输送出主机的加工区域。从动轮的滚轮组件4-6没有动力，只起支撑管件的作用。管件运行的速度由变频器控制变频电机的转速进行控制。操作者可以企业加工现场的情况自由调整管件的高速运行、接近减速、停止等各阶段的运行速度，以追求最佳的加工效率。更换不同品种的管件时只需调整主、从动轮升降装置驱动气缸的位置即可，非常方便。滚轮组件外层材质也是聚氨酯，具有很强的耐磨性并且有弹性，可以增大管件与滚轮的摩擦力。确保安全可靠，不会打滑。

检测装置部分如图6所示，图中代号分别是：衍梁装置5-1，有料检测开关底座5-2，有料检测开关支架5-3，缓冲弹簧5-4，有料检测开关安装板5-5，有料检测开关5-6，反射板支架5-7，光电开关支架5-8，光电开关5-9、反射板5-10，测距发令板5-11，测距接近开关5-12，摩擦轮组件5-13，摩擦轮安装座5-14，摩擦轮驱动气缸5-15，气缸底座5-16，弯板5-17；

该部分动作原理如下：检测装置分为三个模块：有料检测开关模块，光电开关模块，测距接近开关模块。

有料检测开关模块包括：有料检测开关底座5-2安装在衍梁装置5-1上，有料检测开关支架5-3的高度可以根据不同规格的管件进行调整，缓冲弹簧5-4可以防止管件意外碰撞有料检测开关5-6时对其的损坏，当步进梁装置将管件翻进主机的主轴中心线，油管自动输送装置上有待加工的管件，有料检测开关发令，油管自动输送装置才可以进行下一步动作。

电开关模块包括；光电开关5-9，反射板5-10，分别通过光电开关支架5-8、反射板支架5-7安装在主机后卡盘罩盖板上，当管件端部通过光电开关和反射板之间的红外线光束后，发出信号给PLC。

测距接近开关模块的摩擦轮驱动气缸5-15在PLC接到光电开关模块发出的信号后升起，摩擦轮组件5-13与高速送入主机中的管件外表面接触，带动测距发令板5-11开始回转，测距接近开关5-12开始计数，间接测量管件进入主机的长度，直到PLC根据测距接近开关发令数目判断出管件端部与主机的定位装置达到要求的距离时，PLC发出指令使主动轮装置的变频电机转速降低，从而使管件由高速运动状态转入接近减速状态，管件缓慢的进入主机，减少对主机的定位装的冲击；防止发生机械事故，从而保证了加工安全。当管件端部接触到主机的定位装置后，定位装置确认开关发令，主动轮变频电机停止。

本发明的主、从动轮装置、中心梁摆臂装置等部件可以有两种安装位置，可以根据用户现场使用情况进行调整，以满足用户需要。

Claims

1.一种油管自动输送装置，包括五大部分：步进梁装置部分(1)、中心梁装置部分(2)、主动轮装置部分(3)、从动轮装置部分(4)和检测装置部分(5)，其特征在于：

所述步进梁装置部分包括衍梁装置(1-1)，步进梁底座(1-2)，小齿轮轴承座(1-3)，小齿轮(1-4)，支撑臂(1-5)，连接臂(1-6)，送料板(1-7)，小轴(1-8)，左侧V形板(1-9)、右侧V形板(1-10)，减震胶条(1-11)，大齿轮轴承座(1-12)，大齿轮(1-13)，传动轴(1-14)，联轴节(1-15)，进料架(1-16)，出料架(1-17)；步进梁底座(1-2)上由螺栓组件固定在衍梁装置(1-1)上，步进梁驱动装置通过联轴节(1-15)、传动轴(1-14)驱动小齿轮(1-4)顺时针旋转时，小齿轮同时驱动两个大齿轮(1-13)逆时针旋转，大齿轮通过支撑臂(1-5)、连接臂(1-6)、小轴带动送料板(1-7)作平行四边形运动，其上所固定的左右侧V形板(1-9、1-10)，托料板上有一层减震胶条(1-11)；

所述中心梁装置部分包括衍梁装置(2-1)，杠杆组件(2-2)，拉杆(2-3)，中心架底座(2-4)，导柱(2-5)，连接板(2-6)，减震垫(2-7)，滚轮支架(2-8)，滚轮压板(2-9)、滚轮(2-10)，压轮(2-11)，压轮减震臂(2-12)，压轮摆臂(2-13)，摆臂支架(2-14)，摆臂气缸(2-15)，气缸铰链支架(2-16)，接近开关(2-17)；中心梁底座(2-4)安装在衍梁装置(2-1)上，中心架升降装置驱动拉杆(2-2)带动杠杆装置(2-3)前后摆动，从而带动导柱(2-5)延中心架底座(2-4)上下移动，导柱顶端的连接板(2-6)通过减震垫(2-7)带动滚轮支架(2-8)、滚轮压板(2-9)、滚轮(2-10)一起上下移动，直到两个滚轮接触到长管件时停下，接下来摆臂气缸(2-15)在电气系统及电磁换向阀的控制下，伸出活塞杆，带动压轮摆臂(2-13)绕着摆臂支架(2-14)、压轮减震臂(2-12)、压轮(2-11)一同逆时针旋转，直到压轮压紧长管件，接近开关(2-17)发令为止，此时控制气缸的电磁阀处于中间保压位置；加工时中心架装置用来支撑旋转管件在主机外悬伸的部分；

所述主动轮装置部分包括衍梁装置(3-1)，拉杆(3-2)，摆臂组件(3-3)，底座(3-4)，长轴组件(3-5)，滚轮支架(3-6)，滚轮组件(3-7)，轴承(3-8)，变频电机(3-9)、减速器(3-10)；

所述从动轮装置部分包括衍梁装置(4-1)，拉杆(4-2)，摆臂组件(4-3)，底座(4-4)，长轴组件(4-5)，滚轮支架(4-6)，滚轮组件(4-7)，轴承(4-8)；

主、从动轮底座(3-4、4-4)安装在衍梁装置(3-1、4-1)上，主从动轮升降装置驱动主、从动轮拉杆(3-2、4-2)带动主、从动轮摆臂组件(3-3)、滚轮组件(3-6)等同时升起托起管件后，主动轮装置的变频电机(3-9)旋转，通过减速器(3-10)驱动主动轮的滚轮组件(3-6)旋转，靠摩擦力将管件输送到主机的加工区域，待加工完成后再将管件输送出主机的加工区域；从动轮的滚轮组件(4-6)没有动力，只起支撑管件的作用；管件运行的速度由变频器控制变频电机的转速进行控制；

所述检测装置部分包括衍梁装置(5-1)，有料检测开关底座(5-2)，有料检测开关支架(5-3)，缓冲弹簧(5-4)，有料检测开关安装板(5-5)，有料检测开关(5-6)，反射板支架(5-7)，光电开关支架(5-8)，光电开关(5-9)、反射板(5-10)，测距发令板(5-11)，测距接近开关(5-12)，摩擦轮组件(5-13)，摩擦轮安装座(5-14)，摩擦轮驱动气缸(5-15)，气缸底座(5-16)，弯板(5-17)；

检测装置分为三个模块：有料检测开关模块，光电开关模块，测距接近开关模块；

有料检测开关模块包括：有料检测开关底座(5-2)安装在衍梁装置(5-1)上，有料检测开关支架(5-3)的高度可以根据不同规格的管件进行调整，缓冲弹簧(5-4)可以防止管件意外碰撞有料检测开关(5-6)时对其的损坏，当步进梁装置将管件翻进主机的主轴中心线，油管自动输送装置上有待加工的管件，有料检测开关发令，油管自动输送装置才可以进行下一步动作；

电开关模块包括；光电开关(5-9)，反射板(5-10)，分别通过光电开关支架(5-8)、反射板支架(5-7)安装在主机后卡盘罩盖板上，当管件端部通过光电开关和反射板之间的红外线光束后，发出信号给PLC；

测距接近开关模块的摩擦轮驱动气缸(5-15)在PLC接到光电开关模块发出的信号后升起，摩擦轮组件(5-13)与高速送入主机中的管件外表面接触，带动测距发令板(5-11)开始回转，测距接近开关(5-12)开始计数，间接测量管件进入主机的长度，直到PLC根据测距接近开关发令数目判断出管件端部与主机的定位装置达到要求的距离时，PLC发出指令使主动轮装置的变频电机转速降低，从而使管件由高速运动状态转入接近减速状态，管件缓慢的进入主机，减少对主机的定位装的冲击；防止发生机械事故，从而保证了加工安全；当管件端部接触到主机的定位装置后，定位装置确认开关发令，主动轮变频电机停止。