CN108726171A - 管材自动上料装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管材加工设备，具体的说是管材自动上料装置，属于管材自动加工设备技术领域。其包括机架、进给单元和上料单元，机架上设有上料单元，上料单元出料端设有进给单元；机架包括伸缩组件架、分料组件架和底架，底架上沿宽度方向设有多个用于支撑上料单元的支撑架组件，支撑架组件包括并排设置的伸缩组件架和分料组件架；上料单元包括堆料组件、分料组件、推管组件和上管伸缩组件，堆料组件和分料组件沿着上料方向依次设置，分料组件位于分料组件架上，推管组件位于机架一侧，上管伸缩组件位于伸缩组件架上。本发明结构简单、紧凑、合理，能够适用于多种规格管材的自动上料，自动化程度高，提高了生产效率，降低了生产成本。

Description

管材自动上料装置

技术领域

本发明涉及一种管材加工设备，具体的说是管材自动上料装置，属于管材自动加工设备技术领域。

背景技术

随着国民经济发展，管材广泛应用于机械、建筑等领域。不同应用领域对管材的形状、长度等都有特殊要求，因此管材深加工需要配合专用设备。目前的操作方式主要可分为手工上料和自动上料两种。传统手工上料方式需要安排专职人员徒手或使用电葫芦将管材从料堆逐根放置到加工设备，在大批量加工时，手工上料方式导致操作人员劳动强度大，上料效率低，同时增加意外事故发生风险。自动上料方式在一定程度上降低了工人劳动强度，但是现有自动上料通常采用柔性带加卷带轮的分料送料方式，该方式利用了圆形管材可沿径向滚动的原理，但是对于易堆叠的方形管材该方式成功率较低，对上料效率造成了一定影响。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种管材自动上料装置，能够适用于多种规格管材的自动上料，自动化程度高，提高了生产效率，降低了生产成本。

按照本发明提供的技术方案，管材自动上料装置包括机架、进给单元和上料单元，其特征是：机架上设有上料单元，上料单元出料端设有进给单元；

机架包括伸缩组件架、分料组件架和底架，底架上沿宽度方向设有多个用于支撑上料单元的支撑架组件，支撑架组件包括并排设置的伸缩组件架和分料组件架；

上料单元包括堆料组件、分料组件、推管组件和上管伸缩组件，堆料组件和分料组件沿着上料方向依次设置，分料组件位于分料组件架上，推管组件位于机架一侧，上管伸缩组件位于伸缩组件架上；

进给单元包括夹紧轨道、主动夹紧组件、被动夹紧组件、行走驱动机构和支撑组件，夹紧轨道横向设置在上料单元出料端，夹紧轨道一端固设被动夹紧组件，另一端滑动连接滑动座，滑动座上固定主动夹紧组件，滑动座上连接行走驱动机构，夹紧轨道一侧沿长度方向设有多个支撑组件。

进一步的，堆料组件包括升降台、推料架、限位挡板和调节螺杆，推料架面向分料组件一端侧面设有调节螺杆，调节螺杆上通过螺杆滑块连接限位挡板，推料架中部下端连接升降台。

进一步的，分料组件包括一级链条、二级链条、分料爪、张紧螺杆、第一分料限位开关、第二分料限位开关和分料驱动件，分料驱动件输出端连接一级链条，一级链条连接传动轴，传动轴连接铺设在分料组件架上的二级链条，二级链条上沿长度方向均匀设有多个分料爪，分料组件架上通过螺纹连接张紧螺杆，张紧螺杆前端连接张紧链轮，张紧链轮连接在二级链条上实现二级链条的张紧，二级链条进料端位置处依次设有第一分料限位开关和第二分料限位开关。

进一步的，二级链条连接分料爪前端部位上设有若干限位垫板，限位垫板上端面向分料爪方向倾斜。

进一步的，推管组件包括推杆支架、推杆气缸、推板和导杆，推杆支架上固定推杆气缸，推杆气缸驱动端连接推板，推板上连接导杆，导杆滑动连接在推杆支架上。

进一步的，上管伸缩组件包括伸缩臂、旋转气缸、支撑辊子、齿条、推进气缸、伸缩臂导轨、同步带传动机构、联动架、挡套和齿轮，伸缩组件架上固设有伸缩臂导轨，伸缩臂导轨上滑动连接伸缩臂，伸缩组件架侧面设有同步带传动机构，同步带传动机构上连接联动架，联动架一侧连接伸缩臂，伸缩臂在同步带传动机构带动下沿着伸缩臂导轨前后运动，伸缩臂上端设有支撑辊子，支撑辊子左右两侧设有旋转气缸，旋转气缸驱动端连接挡套，旋转气缸能够带动挡套旋转竖起实现支撑辊子上管材的左右定位；支撑辊子左右两侧的旋转气缸分别固定在旋转气缸座上，旋转气缸座侧面设有齿条，支撑辊子左右两侧的齿条与设置在伸缩臂上的齿轮啮合，从而实现支撑辊子左右两侧的旋转气缸的同步滑动，支撑辊子左右两侧的旋转气缸座其中一个连接推进气缸，推进气缸固在伸缩臂上。

进一步的，伸缩组件架上从进料端向出料端依次设有第一伸缩限位开关、第二伸缩限位开关和第三伸缩限位开关。

进一步的，支撑组件包括一级气缸、一级升降架、二级气缸、二级升降架和升降顶块，一级气缸驱动端连接一级升降架，一级升降架上端固定二级气缸，二级气缸驱动端连接二级升降架，二级升降架上设有升降顶块。

本发明与已有技术相比具有以下优点：

本发明结构简单、紧凑、合理，能够适用于多种规格管材的自动上料，自动化程度高，提高了生产效率，降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明立体图。

图2为机架立体图。

图3为上料单元侧视图。

图4为推管组件立体图。

图5为支撑组件立体图。

附图标记说明：100-机架、110-伸缩组件架、120-分料组件架、130-底架、200-进给单元、210-夹紧轨道、220-主动夹紧组件、230-被动夹紧组件、240-行走驱动机构、250-支撑组件、251-一级气缸、252-一级升降架、253-二级气缸、254-二级升降架、255-升降顶块、300-上料单元、310-堆料组件、311-升降台、312-推料架、313-限位挡板、314-调节螺杆、320-分料组件、321-一级链条、322-二级链条、323-分料爪、324-张紧螺杆、325A-第一分料限位开关、325B-第二分料限位开关、326-分料驱动件、330-推管组件、331-推杆支架、332-推杆气缸、333-推板、334-导杆、340-上管伸缩组件、341-伸缩臂、342-旋转气缸、343-支撑辊子、344-齿条、345-推进气缸、347-伸缩臂导轨、348-同步带传动机构、349-联动架、3410-挡套、3411-齿轮、3412-第一伸缩限位开关、3413-第二伸缩限位开关、3414-第三伸缩限位开关。

具体实施方式

下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：

如图1~5所示，本发明主要包括机架100、进给单元200和上料单元300，机架100上设有上料单元300，上料单元300出料端设有进给单元200。

机架100包括伸缩组件架110、分料组件架120和底架130，底架130上沿宽度方向设有多个用于支撑上料单元300的支撑架组件，支撑架组件包括并排设置的伸缩组件架110和分料组件架120。

上料单元300包括堆料组件310、分料组件320、推管组件330和上管伸缩组件340，堆料组件310和分料组件320沿着上料方向依次设置，分料组件320位于分料组件架120上，推管组件330位于机架100一侧，上管伸缩组件340位于伸缩组件架110上。

所述堆料组件310包括升降台311、推料架312、限位挡板313和调节螺杆314，推料架312面向分料组件320一端侧面设有调节螺杆314，调节螺杆314上通过螺杆滑块连接限位挡板313。根据需要上料的管材外径，调节堆料组件的调节螺杆314，将限位挡板313调整到合适的前后位置。推料架312中部下端连接升降台311，升降台311工作时能够调节推料架312的倾角，从而实现管材沿堆料架312滚动或滑动至堆料架较低侧的限位挡板313。

所述分料组件320包括一级链条321、二级链条322、分料爪323、张紧螺杆324、第一分料限位开关325A、第二分料限位开关325B和分料驱动件326，分料驱动件326输出端连接一级链条321，一级链条321连接传动轴，传动轴连接铺设在分料组件架120上的二级链条322，二级链条322上沿长度方向均匀设有多个分料爪323。分料爪323在二级链条322带动下和限位挡板313共同作用将堆料架310底端的管材向上抓起，实现分料。分料组件架120上通过螺纹连接张紧螺杆324，张紧螺杆324前端连接张紧链轮，张紧链轮连接在二级链条322上实现二级链条322的张紧。

所述二级链条322进料端位置处依次设有第一分料限位开关325A和第二分料限位开关325B，当分料爪323侧链条限位感应块到达第一分料限位开关325A处，二级链条322开始减速，感应块到达第二分料限位开关325B处，二级链条322停止运转。为保证管材随二级链条322平稳移动，所述二级链条322连接分料爪前端部位上设有若干限位垫板，限位垫板上端面向分料爪方向倾斜。

所述推管组件330包括推杆支架331、推杆气缸332、推板333和导杆334，推杆支架331上固定推杆气缸332，推杆气缸332驱动端连接推板333，推板333上连接导杆334，导杆334滑动连接在推杆支架331上。工作时，推杆气缸通过推板333作用于管材一端，使管材一端保持平齐。

所述上管伸缩组件340包括伸缩臂341、旋转气缸342、支撑辊子343、齿条344、推进气缸345、伸缩臂导轨347、同步带传动机构348、联动架349、挡套3410和齿轮3411，伸缩组件架110上固设有伸缩臂导轨347，伸缩臂导轨347上滑动连接伸缩臂341，伸缩组件架110侧面设有同步带传动机构348，同步带传动机构348上连接联动架349，联动架349一侧连接伸缩臂341，伸缩臂341在同步带传动机构348带动下沿着伸缩臂导轨347前后运动。

伸缩臂341上端设有支撑辊子343，支撑辊子343用于支撑管材。支撑辊子343左右两侧设有旋转气缸342，旋转气缸342驱动端连接挡套3410，旋转气缸342能够带动挡套3410旋转竖起实现支撑辊子343上管材的左右定位。

支撑辊子343左右两侧的旋转气缸342分别固定在旋转气缸座上，旋转气缸座侧面设有齿条344，支撑辊子343左右两侧的齿条344与设置在伸缩臂341上的齿轮3411啮合，从而实现支撑辊子343左右两侧的旋转气缸342的同步滑动。支撑辊子343左右两侧的旋转气缸座其中一个连接推进气缸345，推进气缸345固在伸缩臂341上。推进气缸能够带动旋转气缸前后移动调整位置。

伸缩组件架110上从进料端向出料端依次设有第一伸缩限位开关3412、第二伸缩限位开关3413和第三伸缩限位开关3414。

所述进给单元200包括夹紧轨道210、主动夹紧组件220、被动夹紧组件230、行走驱动机构240和支撑组件250，夹紧轨道210横向设置在上料单元300出料端，夹紧轨道210一端固设被动夹紧组件230，另一端滑动连接滑动座，滑动座上固定主动夹紧组件220，滑动座上连接行走驱动机构240。夹紧轨道210一侧沿长度方向设有多个支撑组件250。

所述支撑组件250包括一级气缸251、一级升降架252、二级气缸253、二级升降架254和升降顶块255，一级气缸251驱动端连接一级升降架252，一级升降架252上端固定二级气缸253，二级气缸253驱动端连接二级升降架254，二级升降架254上设有升降顶块255。

本发明的工作过程如下：根据需要上料的管材外径，调节堆料组件的调节螺杆，将限位挡板调整到前后合适的位置。分料爪超出限位挡板的长度应略小于所需上料的管材外径，以此实现分料爪每次都可稳定的只抓取一根管材。通过调节升降台改变堆料架的倾斜角度，以满足圆管可向分料爪方向自由滚动或方管自由滑动。

设备启动后，二级链条带动分料爪将靠近限位挡板的管材抓起，由于二级链条在爬升阶段以小于90度角布置，因此安装其上的分料爪前端稍高，以保证抓起的管材不致滑落。当分料爪侧链条限位感应块到达分料组件第一分料限位开关处，二级链条开始减速，感应块到达第二分料限位开关处，二级链条停止运转。管材自动滑落至伸缩组件的支撑辊子上。为保证管材随二级链条平稳移动，分料爪前侧链条上安装有若干垫板，垫板上端面向分料爪方向倾斜。

为了保证管材通过上料组件被输送到进给单元时右端平齐，便于进给单元的主动动作。推杆气缸通过作用于管材右端使管材右端保持平齐。

上管伸缩组件的支撑辊子上端面高度略低于二级链条上垫板高度，以使管材能够顺利过渡到伸缩组件的支撑辊子上。在控制系统控制下，当分料组件运转时，上管伸缩组件的伸缩臂处于收回状态，并且旋转气缸的挡套保持水平，旋转气缸的挡套保持竖直。当管材被输送到支撑辊子343上方，推杆组件330推杆动作完成后，旋转气缸的挡套升起。接着，推进气缸驱动伸缩臂两侧旋转气缸相向运动直到两侧挡套将管材夹紧。之后，同步带传动机构运转，从而带动伸缩臂向进给单元运动。当第一伸缩限位开关检测到伸缩臂到位，同步带传动机构开始减速，到达第二伸缩限位开关时，同步带传动机构停止。此时管材位于进给单元的支撑组件正上方。

为了保证上料单元将管材顺利输送到进给单元，上料过程中支撑组件的二级气缸处于收缩状态。当伸缩臂触发第三限位开关后，推进气缸泄压，此后支撑组件（的二级气缸工作，调整顶块将管材从支撑辊子上顶起，管材与上管伸缩组件分离，接着伸缩臂两侧旋转气缸工作将挡套放平，同步带传动机构将伸缩臂收回，当伸缩臂到达第一限位开关时，旋转气缸的挡套重新升起，准备进入下一工作循环。

伸缩臂收回后，进给单元的主动夹紧组件沿进给方向移动并将管材夹紧，当主动夹紧组件运行到支撑组件前端，支撑组件的一级及二级气缸完全收回以保证主动夹紧组件顺利进给。

Claims (8)

1.一种管材自动上料装置，包括机架（100）、进给单元（200）和上料单元（300），其特征是：机架（100）上设有上料单元（300），上料单元（300）出料端设有进给单元（200）；

机架（100）包括伸缩组件架（110）、分料组件架（120）和底架（130），底架（130）上沿宽度方向设有多个用于支撑上料单元（300）的支撑架组件，支撑架组件包括并排设置的伸缩组件架（110）和分料组件架（120）；

上料单元（300）包括堆料组件（310）、分料组件（320）、推管组件（330）和上管伸缩组件（340），堆料组件（310）和分料组件（320）沿着上料方向依次设置，分料组件（320）位于分料组件架（120）上，推管组件（330）位于机架（100）一侧，上管伸缩组件（340）位于伸缩组件架（110）上；

进给单元（200）包括夹紧轨道（210）、主动夹紧组件（220）、被动夹紧组件（230）、行走驱动机构（240）和支撑组件（250），夹紧轨道（210）横向设置在上料单元（300）出料端，夹紧轨道（210）一端固设被动夹紧组件（230），另一端滑动连接滑动座，滑动座上固定主动夹紧组件（220），滑动座上连接行走驱动机构（240），夹紧轨道（210）一侧沿长度方向设有多个支撑组件（250）。

2.如权利要求1所述的管材自动上料装置，其特征是：所述堆料组件（310）包括升降台（311）、推料架（312）、限位挡板（313）和调节螺杆（314），推料架（312）面向分料组件（320）一端侧面设有调节螺杆（314），调节螺杆（314）上通过螺杆滑块连接限位挡板（313），推料架（312）中部下端连接升降台（311）。

3.如权利要求1所述的管材自动上料装置，其特征是：所述分料组件（320）包括一级链条（321）、二级链条（322）、分料爪（323）、张紧螺杆（324）、第一分料限位开关（325A）、第二分料限位开关（325B）和分料驱动件（326），分料驱动件（326）输出端连接一级链条（321），一级链条（321）连接传动轴，传动轴连接铺设在分料组件架（120）上的二级链条（322），二级链条（322）上沿长度方向均匀设有多个分料爪（323），分料组件架（120）上通过螺纹连接张紧螺杆（324），张紧螺杆（324）前端连接张紧链轮，张紧链轮连接在二级链条（322）上实现二级链条（322）的张紧，二级链条（322）进料端位置处依次设有第一分料限位开关（325A）和第二分料限位开关（325B）。

4.如权利要求3所述的管材自动上料装置，其特征是：所述二级链条（322）连接分料爪（323）前端部位上设有若干限位垫板，限位垫板上端面向分料爪（323）方向倾斜。

5.如权利要求1所述的管材自动上料装置，其特征是：所述推管组件（330）包括推杆支架（331）、推杆气缸（332）、推板（333）和导杆（334），推杆支架（331）上固定推杆气缸（332），推杆气缸（332）驱动端连接推板（333），推板（333）上连接导杆（334），导杆（334）滑动连接在推杆支架（331）上。

6.如权利要求1所述的管材自动上料装置，其特征是：所述上管伸缩组件（340）包括伸缩臂（341）、旋转气缸（342）、支撑辊子（343）、齿条（344）、推进气缸（345）、伸缩臂导轨（347）、同步带传动机构（348）、联动架（349）、挡套（3410）和齿轮（3411），伸缩组件架（110）上固设有伸缩臂导轨（347），伸缩臂导轨（347）上滑动连接伸缩臂（341），伸缩组件架（110）侧面设有同步带传动机构（348），同步带传动机构（348）上连接联动架（349），联动架（349）一侧连接伸缩臂（341），伸缩臂（341）在同步带传动机构（348）带动下沿着伸缩臂导轨（347）前后运动，伸缩臂（341）上端设有支撑辊子（343），支撑辊子（343）左右两侧设有旋转气缸（342），旋转气缸（342）驱动端连接挡套（3410），旋转气缸（342）能够带动挡套（3410）旋转竖起实现支撑辊子（343）上管材的左右定位；支撑辊子（343）左右两侧的旋转气缸（342）分别固定在旋转气缸座上，旋转气缸座侧面设有齿条（344），支撑辊子（343）左右两侧的齿条（344）与设置在伸缩臂（341）上的齿轮（3411）啮合，从而实现支撑辊子（343）左右两侧的旋转气缸（342）的同步滑动，支撑辊子（343）左右两侧的旋转气缸座其中一个连接推进气缸（345），推进气缸（345）固在伸缩臂（341）上。

7.如权利要求1所述的管材自动上料装置，其特征是：所述伸缩组件架（110）上从进料端向出料端依次设有第一伸缩限位开关（3412）、第二伸缩限位开关（3413）和第三伸缩限位开关（3414）。

8.如权利要求1所述的管材自动上料装置，其特征是：所述支撑组件（250）包括一级气缸（251）、一级升降架（252）、二级气缸（253）、二级升降架（254）和升降顶块（255），一级气缸（251）驱动端连接一级升降架（252），一级升降架（252）上端固定二级气缸（253），二级气缸（253）驱动端连接二级升降架（254），二级升降架（254）上设有升降顶块（255）。