CN103692179B - 一种管材集中套盖机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种管材集中套盖机，包括：机架，用于将各部件设置于其上；以及设置于机架上的进料台，管材固定装置，用于整理端盖使其呈同一设定方向的震动盘，套盖装置；出料台，其特征在于：还包括一个用于分离单根管材的分管装置，所述管材固定装置包括沿管材轴向承托管材的轴固定装置以及从管材两端承托和夹紧管材端部的端固定装置，所述震动盘的端盖输出端连接于套盖装置的端盖输入端，套盖装置位于端固定装置的外侧，具有至少一个与管材同轴设置、并可在动力装置作用下套设于管材末端的端盖，还包括一用于检测端盖是否套好检测装置以及用于将控制上述各部件动作的控制柜。实现了管材套盖的集中、批量、流水线作业及自动分拣。

Description

一种管材集中套盖机
技术领域
本发明涉及管材加工技术领域，尤其涉及一种管材集中套盖机。
背景技术
管材是现代生活中广泛使用的建筑材料之一。随着科学技术的发展，管材也经历了铸铁管、镀锌钢管、塑料管、复合管的发展历程。如今，PPR管、PVC管、UPVC管等已取代传统的铸铁管、钢管等成为最常用的建筑用管材。这类管材相对于传统的铸铁管、钢管等刚性较弱，特别是在长度较长的情况下，很容易在自身重力的作用下弯曲。由于这类管材常被用作水管、线管等，需要保持其内腔道的通畅、清洁，防止堵塞。因此，这类管材的自动化生产过程中，在对其进行包装前，需要对其两端进行套盖操作，如果管材发生弯曲，则无法确保管材与端盖的同轴度，套盖容易偏移，从而导致套盖不成功。现有技术在对该类管材进行套盖操作时，往往采用人工手动进行。这不仅费时、消耗大量人力资源，同时，也无法保证套盖的精准度，从而导致生产效率低下。近年来，也出现了一些自动套盖的设备，但是，结构复杂、操作繁琐。因此，有必要设计一种管材集中套盖设备，实现管材套盖操作的自动、快速、准确进行。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述技术问题，提供一种管材集中套盖机，使管材与套盖的同轴度好，生产效率高，且操作简单、使用方便。
为此，本发明采用如下技术方案：
一种管材集中套盖机，包括：机架，用于将各部件设置于其上；以及设置于机架上的进料台，管材固定装置，用于整理端盖使其呈同一设定方向的震动盘，套盖装置；出料台，其特征在于：还包括一个用于分离单根管材的分管装置，所述管材固定装置包括沿管材轴向承托管材的轴固定装置以及从管材两端承托和夹紧管材端部的端固定装置，所述震动盘的端盖输出端连接于套盖装置的端盖输入端，套盖装置位于端固定装置的外侧，具有至少一个与管材同轴设置、并可在动力装置作用下套设于管材末端的端盖，还包括一用于检测端盖是否套好检测装置以及用于将控制上述各部件动作的控制柜。通过本发明的设计，可实现管材的自动进料、套盖以及检测、下料等操作，从而实现管材的集中、自动化套盖操作，提高了生产效率；通过沿管材轴向设置的轴固定装置与端固定装置对管材进行承托和固定，可保证管材的中心轴线在一条直线上，不发生弯曲，从而确保了对其进行的套盖操作的准确性。
进一步地，所述轴固定装置为沿管材轴向设置的、可在动力装置作用下相对聚拢和打开的两排承托片，在两排承托片之间可形成沿轴向承托管材的第一V形槽。可相对聚拢和打开的两排承托片，在聚拢状态，可承托和夹持管材，防止其在自身重力作用下发生弯曲；在打开状态，则可将套盖完成后的管材释放；结构简单地对管材进行轴向承托和固定。
进一步地，所述两排承托片包括固定在机架上的静承托片和可在动力装置作用下转动的动承托片，静承托片和动承托片间隔、交错地设置，动承托片的中部枢接在机架上，一端连接有动力装置。动承托片可在动力装置作用下绕枢接的中部位置转动，从而与静承托片之间形成承托管材的第一V形槽；固定的静承托片则可形成套盖过程中管材的输送轨道。
进一步地，所述每一承托片均沿其长度方向弯折形成具有两个弯折面的弯折片，动承托片通过弯折处枢接在机架上。动承托片可以弯折处为轴进行转动；同时，便于第一V形槽与管材之间形成较多接触线。
进一步地，所述一排动承托片的一端共同连接有一长杆，在长杆上设置有动力装置。可保各动承托片动作的一致性，同时，使得结构更加精简，装配简单。
进一步地，所述端固定装置包括支座及与支座配合的夹臂，支座具有相互呈一定夹角的第一支撑面与第二支撑面，第一支撑面与第二支撑面分别位于静承托片的两弯折面在管材轴向上的延伸平面上，在第一及第二支撑面上各平行设置有若干垂直方向的、贯穿支座的槽道，第一支撑面与第二支撑面之间形成第二V形槽，所述夹臂可在动力装置的作用下伸缩，夹臂包括底座及从底座伸出的两排夹齿，即上排夹齿与下排夹齿，上排夹齿的工作面与下排夹齿的工作面呈一定夹角形成第三V形槽，上、下排夹齿可分别插入第一支撑面和第二支撑面的槽道内，从而在第二V形槽的底部与第三V形槽的底部之间形成夹持管材的腔道。端固定装置从管材的两端对管材进行夹持和固定，支座的第一支撑面与第二支撑面分别位于静承托片的两弯折面在管材轴向上的延伸平面上，形成对管材轴向支撑的一致的支撑面，防止管材弯曲；在夹臂上设置成成排的、工作面呈一定夹角的夹齿，夹齿可插入支座上对应的槽道内，从而当在动力装置的作用下，夹臂向支座靠拢的过程中，在第二V形槽与第三V形槽之间夹持、固定管材的腔道，与第一V形槽一起，在管材的外周面上形成多条沿管材轴线方向的线接触，共同起到承托、夹持和固定管材的作用，防止管材弯曲，保持管材的中心轴线在一条直线上。
进一步地，所述第二V形槽与第三V形槽的角度均为钝角，且第二V形槽的角度大于第三V形槽的角度。在保证夹紧效果的基础上，可减小夹齿与支座的体积，节约成本。
进一步地，所述进料台包括水平的第一进料台以及与第一进料台延续并向下倾斜一定角度的第二进料台，第二进料台的末端与静承托片起始端连接，在第二进料台的上方设置有将管材推压成单排排列压杆。管材在向第一进料台滑向第二进料台的过程中，被压杆推压，在第二进料台上呈单排排列，便于分管操作；向下倾斜一定角度的第二进料台，有利于管材在重力作用下往下滑动。
进一步地，所述分管装置设置于第二进料台的下方，包括沿管材轴向布置的若干个分管单元，每一分管单元包括分管工作台以及设置于分管工作台上的取管板和放管板，取管板和放管板可在升降装置的作用下交替地升起从而高出分管工作台的台面和第二进料台的上表面，取管板和放管板之间仅能容纳一根管材。在取管板和放管板交替升起和复位的过程中，完成单根管材的自动分离。
进一步地，所述套盖装置包括用于容纳端盖的端盖槽、用于推动端盖使其套设于管材末端的推杆，以及驱动所述推杆动作的动力装置，所述端盖在端盖槽中呈单列排列且端盖的开口朝向管材，端盖槽的末端与一定位块的内腔连通，该定位块的内腔仅可容纳与管材同轴地设置的一个端盖，在定位块与管材相对的一面设置有与端盖大小相适应的开口，推杆与管材同轴地设置，推杆作用于端盖的封闭端。通过与管材同轴地设置推杆及定位块内腔，同时，端盖槽中单列排列端盖，使得在每一套盖操作的过程中，管材、端盖、推杆及动力装置均处于一条直线上，保证了套盖的同轴度，省时省力。
进一步地，在所述推杆的外周还设置有一导向块，导向块具有容纳所述推杆的导槽，在推杆和导槽之间还设置有导向套。导向块可防止推杆在动作过程中的移位，防止其径向位移。
进一步地，所述检测装置为设置于管材两端的色标传感器，色标传感器的光源与管材轴向平行地穿过管材中央。当管材没有被套上端盖时(即不合格产品)，色标传感器采集到的信息与管材被套上端盖时(即合格产品)所采集到的信息不同，从而分辨合格产品与不合格产品。
进一步地，还包括一个用于将套盖合格与套盖不合格的管材分开的分拣装置，该分拣装置包括枢接在机架上的、可在动力装置作用下转动的一排下料滑板，每一下料滑板均与静承托片间隔设置，且其枢接端与静承托片的最低点在同一水平线上。管材在套盖完成后，检测装置进行检测，当发现不合格产品时，动力装置动作，下料滑板转动，从而将不合格产品与合格产品分离到不同的下料框内，实现自动分拣。
因此，本发明的管材集中套盖机，可实现管材的批量化、流水线自动套盖操作和自动分拣；且由于在设计上保证了管材与端盖的同轴率，极大地提高了套盖的准确率和成功率，大大地提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例的俯视图；
图3为图2的A-A向剖视图；
图4为本发明中管材固定装置与套盖装置的结构示意图；
图5为本发明中管材固定装置与套盖装置的又一结构示意图；
图6-8为本发明中端固定装置的结构示意图；
图9为本发明中分管单元的结构示意图；
图10为本发明中套盖装置的结构示意图；
图11为本发明中套盖装置的主视图；
图12为图11的A-A向剖视图；
图13为本发明中端盖的结构示意图。
具体实施方式
下面结合图1-13与具体实施方式对本发明做进一步的说明，本发明中与现有技术相同的部分将参考现有技术。
如图1-13所示，一种管材集中套盖机，包括：机架1，机架1用于将各部件设置于其上；以及设置于机架1上的进料台2，管材固定装置，用于整理端盖使其呈同一设定方向的震动盘3，套盖装置4；出料台5，还包括一个用于分离单根管材的分管装置6。管材固定装置包括沿管材轴向承托管材的轴固定装置7以及从管材两端承托和夹紧管材端部的端固定装置8，所述震动盘3的端盖输出端连接于套盖装置4的端盖输入端41a，套盖装置4位于端固定装置8的外侧，具有至少一个与管材同轴设置、并可在动力装置作用下套设于管材末端的端盖101，还包括一用于检测端盖是否套好检测装置以及用于将控制上述各部件动作的控制柜9。
如图1、图2、图3所示，进料台2包括水平的第一进料台21以及与第一进料台延续并向下倾斜一定角度的第二进料台22，在第二进料台22的上方设置有将管材100推压成单排排列压杆23。如图中所示，在第二进料台22上，管材100呈单列排列。
如图3、图9所示，分管装置6设置于第二进料台22的下方，包括沿管材轴向布置的若干个分管单元61，每一分管单元61包括分管工作台61a以及设置于分管工作台上的取管板61b和放管板61c，取管板和放管板的下方各连接有一气缸，取管板61b、放管板61c可在气缸的作用下交替地升起，从而高出分管工作台的台面61a和第二进料台22的上表面，取管板61b和放管板61c之间仅能容纳一根管材100。在取管板和放管板交替升起和复位的过程中，完成单根管材的自动分离。
如图1、4、5所示，轴固定装置7为沿管材100轴向设置的、可在动力装置作用下相对聚拢和打开的两排承托片，分别为固定在机架1上的静承托片71和可在动力装置作用下转动的动承托片72，每一承托片均沿其长度方向弯折形成具有两个弯折面的弯折片，在此命名处于垂直方向上相对上方的弯折面为第一弯折面，垂直方向上相对下方的弯折面为第二弯折面，第一弯折面和第二弯折面之间的夹角为钝角，优选为130°～150°的钝角，在本实施例中，该夹角为145°。静承托片71和动承托片72间隔、交错地设置，如图1所示，每相邻两个静承托片71之间都设置有一个动承托片72，每相邻两个动承托片72之间都设置有一个静承托片71，且静承托片71和动承托片72的弯折面相对地设置，动承托片72通过弯折处枢接在机架上，在其第二弯折面的末端连接有一方管73，方管73将整排的动承托片72第二弯折面的末端连接在一起，动力装置作用于该方管从而带动动承托片72转动。在静承托片71的第一弯折面与动承托片72的第一弯折面之间形成可沿轴向形成承托管材的第一V形槽74，如图6所示。
在本实施例中，动力装置采用气缸，包括驱动动承托片72动作的承托板气缸11，驱动夹臂82动作的夹臂气缸12，以及驱动推杆42动作的推杆气缸13。
承托板气缸11设有三个，沿方管73长度方向布置。
如图1、图3所示，第二进料台22的末端与静承托片71第一弯折面的起始端连接。
如图1-8所示，端固定装置8包括支座81及与支座81配合的夹臂82，支座81通过支架固定设置于机架1上，支座81具有相互呈一定夹角的第一支撑面81a与第二支撑面81b，第一支撑面81a与第二支撑面81b分别位于静承托片71的两弯折面在管材轴向上的延伸平面上，在第一及第二支撑面上各平行设置有若干垂直方向的、贯穿支座的槽道81c，如图7所示，数条槽道81c垂直方向地设置在第一及第二支撑面上，彼此平行。第一支撑面与第二支撑面之间形成第二V形槽81d，夹臂82可在夹臂气缸12的作用下伸缩，夹臂82包括底座42a及从底座42a伸出的两排夹齿82b，即上排夹齿与下排夹齿，上排夹齿的工作面与下排夹齿的工作面呈一定夹角形成第三V形槽42c，上、下排夹齿可分别插入第一支撑面和第二支撑面的槽道内，从而在第二V形槽的底部与第三V形槽的底部之间形成夹持管材的腔道。如图8所示，第二V形槽81d与第三V形槽42c的角度均为钝角，且第二V形槽81d的角度大于第三V形槽42c的角度。夹臂气缸12的气缸杆通过连接块与夹臂的底座42a连接，此处采用了三个平行设置的气缸。
如图2、4、5,10-12所示，套盖装置4包括用于容纳端盖的端盖槽41、用于推动端盖101使其套设于管材100末端的推杆42，以及驱动所述推杆42动作的推杆气缸13，所述端盖101在端盖槽41中呈单列排列且端盖的开口朝向管材，端盖槽41的末端与一定位块43的内腔连通，该定位块43的内腔仅可容纳与管材同轴地设置的一个端盖，在定位块43与管材相对的一面设置有与端盖大小相适应的开口43a，推杆42与管材100同轴地设置，推杆42作用于端盖101的封闭端。在推杆42的外周还设置有一导向块44，导向块44具有容纳所述推杆的导槽，在推杆42与导槽之间还设置有导向套44b。端盖槽41与管材100轴线垂直地设置。
检测装置为设置于管材两端的色标传感器(图中未标出)，色标传感器的光源可与管材轴向平行地穿过管材中央。当管材没有被套上端盖时(即不合格产品)，色标传感器的光源穿过管材，采集到的信息与管材被套上端盖时(即合格产品)所采集到的信息不同，从而分辨合格产品与不合格产品。
还包括一个用于将套盖合格与套盖不合格的管材分开的分拣装置10，该分拣装置10包括枢接在机架1上的、可在动力装置作用下转动的一排下料滑板10a，每一下料滑板均与静承托片71间隔设置，优选地，下料滑板10a设置于动承托片72第一弯折面向下翻转时的末端附近。下料滑板10a的枢接端与静承托片71的最低点在同一水平线上。下料滑板10a可在动力装置(如汽缸)的作用下转动，在本实施例中，下料滑板10a的末端连接有一方管，方管将整排的下料滑板10a连接在一起，动力装置连接于该方管从而带动下料滑板10a转动。这样，使得下料滑板10a具有不同的下降坡度，从而能够将合格品与不合格品分离。当管材在套盖完成后，检测装置进行检测，当发现不合格产品时，动力装置动作，下料滑板向下转动，不合格产品被分离到次品区；当判定为合格产品时，管材沿下料滑板10a原有的坡度下滑到合格品去，从而完成不合格产品与合格产品分离，实现自动分拣。
本发明的工作过程和原理如下：
粗加工好的管材100，具有相同的长度和直径，轴向排列地堆叠在第一进料台21中，有一部分管材滑向第二进料台22，在压杆23的作用下被推压称单列排列，在第二进料台的下方、末端位置附近，设置有分管装置6，分管开始时，取管板61b与台面61a平齐的位置，放管板61c处于升起状态，高出第二进料台22一定高度；这样，在放管板61c的一侧具有一列管材，管材的轴向与取管板和放管板的长度方向一致，取管时，取管板61b升起，由于取管板61b和放管板61c之间仅能容纳一根管材，一根管材被拨出并被容纳于取管板61b和放管板61c之间的空隙内，随后放管板61c下降，管材100沿静承托片71滑下，并被夹持在静承托片71与升起动承托片72之间形成的第一V形槽74内，此时，夹臂82在夹臂气缸12的作用下，向支座81方向移动，管材100的两端部被夹紧，且由于支座81的第一支撑面81a与第二支撑面81b分别位于静承托片71的两弯折面在管材轴向上的延伸平面上，在管材轴向上形成与静承托片71的支撑面一致的管材支撑面，有效地防止了管材在自身重力作用下发生弯曲。管材100即被定位。在两个端固定装置的外侧设置有套盖装置4，若干端盖101在震动盘3中被排列成同一设定的方向，如图1所示，震动盘3的输出端与套盖装置4的端盖槽41连接，排列好的端盖101进入端盖槽41中，端盖槽41最末端(端盖输出端)的一个端盖被设计成与管材100处于同一中心轴线。管材100被定位好后，推杆气缸13动作，推动推杆42向管材100方向运动，位于推杆42末端的端盖101即被套设于管材100上。随后，推杆气缸13回缩，推杆复位，下一个端盖落下，为下一个套管操作做好准备。检测装置随即进行检测，得出相关的信号并传输给控制柜9进行判断；夹臂气缸12回缩，夹臂82复位；承托板气缸11回缩，动承托片72在动力装置的作用下绕枢轴转动，管材100沿着动、静承托片的弯折面下滑至下料滑板10a，并经下料滑板10a往下滑；当判定为不合格产品时，动力装置动作，下料滑板10a向下转动，不合格产品被分离到次品区；当判定为合格产品时，管材沿下料滑板10a原有的坡度下滑到合格品区，完成不合格产品与合格产品分离，实现自动分拣。
本发明中的控制柜，具有操控按钮和触摸屏，能够接收信号、分析信号及发出控制指令，此为现有技术，在此不详述。
因此，本发明的管材集中套盖机，实现了管材套盖的集中、批量、流水线作业以及不合格产品与合格产品的自动分拣，极大地提高了生产效率，经测试，平均每0.1秒即可完成一根管材的套盖操作，市场前景良好。
当然，本发明还具有其他实施方式，如承托片也可为直板状。上文所列仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围，凡依本申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。

Claims (12)

1.一种管材集中套盖机，包括：机架(1)，用于将各部件设置于其上；以及设置于机架上的进料台(2)，管材固定装置，用于整理端盖使其呈同一设定方向的震动盘(3)，套盖装置(4)；出料台(5)，其特征在于：还包括一个用于分离单根管材的分管装置(6)，所述管材固定装置包括沿管材轴向承托管材的轴固定装置(7)以及从管材两端承托和夹紧管材端部的端固定装置(8)，所述震动盘(3)的端盖输出端(3a)连接于套盖装置(4)的端盖输入端(41a)，套盖装置(4)位于端固定装置的外侧，具有至少一个与管材同轴设置、并可在动力装置作用下套设于管材末端的端盖(101)，还包括一用于检测端盖是否套好检测装置以及用于将控制上述各部件动作的控制柜(9)。
2.根据权利要求1所述的管材集中套盖机，其特征在于：所述轴固定装置(7)为沿管材轴向设置的、可在动力装置作用下相对聚拢和打开的两排承托片，在两排承托片之间可形成沿轴向承托管材的第一V形槽(74)。
3.根据权利要求2所述的管材集中套盖机，其特征在于：所述两排承托片包括固定在机架上的静承托片(71)和可在动力装置作用下转动的动承托片(72)，静承托片和动承托片间隔、交错地设置，动承托片的中部枢接在机架上，一端连接有动力装置。
4.根据权利要求2-3任一所述的管材集中套盖机，其特征在于：所述每一承托片均沿其长度方向弯折形成具有两个弯折面的弯折片，动承托片通过弯折处枢接在机架上。
5.根据权利要求4所述的管材集中套盖机，其特征在于：所述一排动承托片的一端共同连接有一方管(73)，在方管(73)上设置有动力装置。
6.根据权利要求1所述的管材集中套盖机，其特征在于：所述端固定装置(8)包括支座(81)及与支座配合的夹臂(82)，支座具有相互呈一定夹角的第一支撑面(81a)与第二支撑面(81b)，第一支撑面与第二支撑面分别位于静承托片的两弯折面在管材轴向上的延伸平面上，在第一及第二支撑面上各平行设置有若干垂直方向的、贯穿支座的槽道(81c)，第一支撑面与第二支撑面之间形成第二V形槽(81d)，所述夹臂(82)可在动力装置的作用下伸缩，夹臂包括底座(42a)及从底座伸出的两排夹齿(82b)，即上排夹齿与下排夹齿，上排夹齿的工作面与下排夹齿的工作面呈一定夹角形成第三V形槽(42c)，上、下排夹齿可分别插入第一支撑面和第二支撑面的槽道内，从而在第二V形槽的底部与第三V形槽的底部之间形成夹持管材的腔道。
7.根据权利要求1所述的管材集中套盖机，其特征在于：所述进料台(2)包括水平的第一进料台(21)以及与第一进料台延续并向下倾斜一定角度的第二进料台(22)，第二进料台(22)的末端与静承托片(71)起始端连接，在第二进料台的上方设置有将管材推压成单排排列压杆(23)。
8.根据权利要求7所述的管材集中套盖机，其特征在于：所述分管装置(6)设置于第二进料台(22)的下方，包括沿管材轴向布置的若干个分管单元(61)，每一分管单元(61)包括分管工作台(61a)以及设置于分管工作台上的取管板(61b)和放管板(61c)，取管板和放管板可在升降装置的作用下交替地升起从而高出分管工作台的台面和第二进料台(22)的上表面，取管板(61b)和放管板(61c)之间仅能容纳一根管材(100)。
9.根据权利要求1所述的管材集中套盖机，其特征在于：所述套盖装置(4)包括用于容纳端盖(101)的端盖槽(41)、用于推动端盖使其套设于管材末端的推杆(42)，以及驱动所述推杆(42)动作的动力装置，所述端盖在端盖槽中呈单列排列且端盖的开口朝向管材，端盖槽的末端与一定位块(43)的内腔连通，该定位块(43)的内腔仅可容纳与管材同轴地设置的一个端盖，在定位块与管材相对的一面设置有与端盖大小相适应的开口(43a)，推杆(42)与管材同轴地设置，推杆作用于端盖的封闭端。
10.根据权利要求9所述的管材集中套盖机，其特征在于：在所述推杆(42)的外周还设置有一导向块(44)，导向块具有容纳所述推杆的导槽，在推杆(42)和导槽之间还设置有导向套(44b)。
11.根据权利要求1所述的管材集中套盖机，其特征在于：所述检测装置为设置于管材两端的色标传感器，色标传感器的光源与管材轴向平行地穿过管材中央。
12.根据权利要求1所述的管材集中套盖机，其特征在于：还包括一个用于将套盖合格与套盖不合格的管材分开的分拣装置(10)，该分拣装置包括枢接在机架上的、可在动力装置作用下转动的一排下料滑板(10a)，每一下料滑板均与静承托片(71)间隔设置，且其枢接端与静承托片的最低点在同一水平线上。
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