CN103659430B - 一种用于激光管材切割机的翻转上料机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于激光管材切割机的翻转上料机构，包括滑动平台(1)，驱动电机(2)，与驱动电机连接的传动方管平台(3)，以及布置在传动方管平台及滑动平台上的三个机械手臂(4)，布置在滑动平台(1)的自动测长机构(5)。通过本发明，可以实现不同尺寸及形状的管材从倾斜料架到主轴箱卡盘的快速、简易的输送，提高了钢管切割机的全面自动化和高效率。
Description
技术领域
本发明属于机床领域，更具体的，涉及一种用于激光管材切割机的快速翻转上料机构。
背景技术
随着钢材在工业界日益增大的需求，管材的快速高效切割是促进钢材应用的重要手段。激光切割具有精度高、切割快速、不局限于切割图案、切口平滑、加工成本低等特点，已经逐渐取代传统的管材切割工艺设备。
然而现有的管材上料机构，大多实为人工上料，少数自动化程度较高的机构对管材类型、尺寸等包容性不够，同时一次上料能够处理的管材数量偏小，存在结构复杂，可靠性不高，效率低下等问题，已经无法满足激光切割管材的使用需要。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种快速高效的翻转上料机构，保证上料机构对不同管材类型及尺寸的强大包容性，同时避免管材在快速上料过程中因为受力不均衡而导致对管材的损坏。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种激光方管切割机的翻转上料机构，包括滑动平台、驱动电机、传动方管平台、机械手臂，所述滑动平台主要包括基座、电机固定架、滑动导轨、齿条；
其中，所述电机固定架位于所述基座的一侧，驱动电机由电机固定架固定，并横向于基座的一侧，其轴向与基座的长边方向一致，两组滑动导轨固定在所述基座上表面，齿条分布在所述两组滑动导轨之间；两组滑动导轨及一组齿条的分布方向也均与基座的长边方向一致；
其中，在所述传动方管平台上，驱动电机安装在方管一侧，与传动方管通过联轴器连接，以提供所述机械手臂翻转的转动扭矩，传动方管两头支撑，同时借助三个机械手臂的转动部分布置在传动方管上的轴向运动轴承组支撑，
优选的，所述机械手臂包括独立滑动台、滑动台上轴头带齿轮的驱动电机、固定在滑动台上的支架、支架上的周向运动轴承组、由周向滚动轴承组支撑的机械手臂转盘、固定在机械手臂转盘上的机械手臂转动臂、保持机械手臂转动臂与传动方管同步转动的轴向运动轴承组、布置在机械手臂转动臂上的机械手臂伸缩臂、固定在机械手臂伸缩臂上的夹爪以及支撑伸缩臂的滚动轴承架。
本发明的翻转上料机构与现有技术相比，具备以下的优点：
1.对管材类型及尺寸的包容性高，可方便高效地用于不同类型及长度的管材；
2.上料速度快，管材的整体受力均衡，结构紧凑；
3.上料位置精度高，保证了整个上料系统的稳定高效。
附图说明
图1为滑动平台及传动方管平台的总体示意图；
图2为滑动平台及传动方管平台的俯视示意图；
图3为机械手臂的整体示意图；
图4为机械手臂支架及支架上的周向运动轴承组示意图；
图5为机械手臂布置在传动方管上的轴向运动轴承组示意图。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合附图，对本发明做进一步的说明。
如图1和2所示，本发明的激光方管切割机的翻转上料机构，包括滑动平台1、驱动电机2、传动方管平台3、机械手臂4以及自动测长机构5，所述滑动平台1主要包括基座6、电机固定架7、滑动导轨8、齿条9。其中基座为长窄型的箱体结构，电机固定架7位于基座的一侧，驱动电机横向于基座6的一侧，其轴向与基座6的长边方向一致，两组滑动导轨8固定在基座上表面，一组齿条分布在两组滑动导轨之间。两组滑动导轨8及一组齿条9的分布方向也均与基座6的长边方向一致，滑动导轨8与齿条9均由多段拼接而成，齿条9位于两组滑动导轨8之间，有利于机械手臂滑动时动力与支撑力的协调。
所述传动方管平台3，其中驱动电机2安装在方管11一侧，与传动方管11通过联轴器10连接，以提供机械手臂翻转的转动扭矩，传动方管11两头支撑，同时借助三个机械手臂的转动部分布置在传动方管11上的轴向运动轴承组20支撑，这样可以确保传动方管11不会因为过长而产生明显绕度。其中布置在传动方管11上的轴向运动轴承组20由分布在传动方管一条对角线上的两个L型支架固定。
如图3-5所示，所述机械手臂4主要包括独立滑动台14、滑动台上轴头带齿轮的驱动电机15、固定在滑动台上的支架16、支架上的周向运动轴承组17、由周向滚动轴承组支撑的机械手臂转盘18、固定在机械手臂转盘上的机械手臂转动臂19、保持机械手臂转动臂与传动方管同步转动的轴向运动轴承组20、布置在机械手臂转动臂上的机械手臂伸缩臂21、固定在机械手臂伸缩臂上的夹爪22以及支撑伸缩臂的滚动轴承架23。机械手臂沿方管轴向的运动依靠驱动电机及齿轮齿条驱动和实现位置控制，机械手臂转动部分依靠由两组共12个滚动轴承组成的周向运动轴承组支撑，转动部分与传动方管的转角同步由一组在方管截面一条对角线两端分布的共8个滚动轴承组成的轴向运动轴承组实现。机械手臂伸缩臂以及夹爪均由液压缸驱动，滚动轴承架则在伸缩臂伸出上料时靠支撑在主轴箱滑动平台上给机械手臂提供支撑，提高机械手臂的整体强度，保证上料时管材的位置精度。
由上可知，机械手臂分非转动部分14及转动部分19，三个机械手臂均由布置在滑动平台1上的滑动部分16和布置在滑动平台及传动方管平台3上的转动部分19组成，且三个机械手臂的转动部分19都与传动方管平台3在周向无相对运动，保证了大跨度的三个机械手臂4在翻转时保持角度的严格一致，避免了在大跨度三处同时夹持长管材翻转时由于转动不同步而给管材施加扭矩，造成管材变形。
机械手臂中转动部分和非转动部分由两组共12个滚动轴承组成的周向运动轴承组17连接，这两组滚动轴承组分别由限制机械手臂转盘18轴向运动的成对布置的8个滚动轴承及限制机械手臂转盘18径向运动的4个滚动轴承组成。机械手臂伸缩臂21以及夹爪22均由与机械手臂指向同向布置的液压缸驱动，滚动轴承架23垂直布置在机械手臂伸缩臂21上，在机械手臂伸缩臂21伸出上料时靠支撑在主轴箱滑动平台上给机械手臂提供支撑，提高机械手臂的整体强度，保证上料时管材的位置精度。
在夹持管材时，首先由布置在滑动平台1上的自动测长机构5测出管材的长度，然后通过计算，合理分配三个同样布置在滑动平台1上的机械手臂4在轴向的位置，最后夹紧管材，保证了夹持不同长度管材时三个手臂夹持位置的均匀分布，有利于将管材的重力及翻转的加速度力均匀分配给三个机械手臂4，提高了整个管材翻转输送的协调性。
综上所述，按照本发明的翻转上料机构具备结构简单，适用管材类型广泛，上料效率高，工作可靠等特点。将该翻转上料机构应用于高效高速的激光管材切割设备，能够有效提高设备的自动化程度，降低工人劳动量，使设备的运行更加稳定，促进整个管材切割领域的快速发展。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明保护的范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种激光方管切割机的翻转上料机构，包括滑动平台(1)、驱动电机(2)、传动方管平台(3)和机械手臂(4)，其中，所述滑动平台(1)包括基座(6)、电机固定架(7)、滑动导轨(8)和齿条(9)，其特征在于，所述电机固定架(7)位于所述基座(6)的一侧，驱动电机(2)由电机固定架(7)固定，并横向于基座(6)的一侧，其轴向与基座(6)的长边方向一致，两组滑动导轨(8)固定在所述基座上表面，齿条(9)分布在所述两组滑动导轨之间；两组滑动导轨(8)及一组齿条(9)的分布方向也均与基座(6)的长边方向一致；
其中，在所述传动方管平台(3)上，驱动电机(2)安装在方管(11)一侧，与传动方管(11)通过联轴器(10)连接，以提供所述机械手臂(4)翻转的转动扭矩，传动方管(11)两头支撑，同时借助三个机械手臂(4)的转动部分布置在传动方管(11)上的轴向运动轴承组(20)支撑；
所述机械手臂(4)包括独立滑动台(14)、滑动台上轴头带齿轮的驱动电机(15)、固定在滑动台上的支架(16)、支架上的周向运动轴承组(17)、由周向滚动轴承组支撑的机械手臂转盘(18)、固定在机械手臂转盘(18)上的机械手臂转动臂(19)、保持机械手臂转动臂(19)与传动方管(11)同步转动的轴向运动轴承组(20)、布置在机械手臂转动臂(19)上的机械手臂伸缩臂(21)、固定在机械手臂伸缩臂(21)上的夹爪(22)以及支撑机械手臂伸缩臂(21)的滚动轴承架(23)。
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