CN109108533A - 管材焊接自动上料装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种管材焊接自动上料装置，通过在滑动框中间设置底部开口的管材下料通道，并进一步设置下料气缸，控制管材的自动落料，进一步的，通过设置气缸和竖直滑轨，控制管材下料通道与管材输送机构之间的间距，从而保证一次落下一根管材，同时在发生卡料时，抖动滑动框，方便落料；通过设置可活动的下料机构，方便装入成捆的管材，并适应不同长度的管材来料，进一步的，通过设置压紧机构，方便对管材进行压紧、码放整齐，保证下料的准确性；管材下料通道和焊接框送料导轨呈大于0°小于90°的夹角，便于管材在焊接框内部移动；设置定位机构，使管材卡入焊接框之间并定位，方便后续的自动焊接。

Description

管材焊接自动上料装置

技术领域

本发明涉及焊接设备领域，尤其涉及一种管材焊接自动上料装置。

背景技术

目前，针对管材的焊接，由于焊接件的尺寸、形状不够规则，难以自动化对准，一般采用手动焊接的方式。但是手动焊接存在以下问题：工作效率较低，人工成本高，且焊接过程中产生的气体对人体有毒副作用；此外，人工焊接出来的产品，一致性较差，产品质量难以得到保障。因此，亟待开发一种自动焊接装置，能够替代人工，实现自动化焊接。

针对护栏等用量大、形状相对规则的产品，其焊接件尺寸和形状相对规则，尤其是护栏框架内侧的竖管，尺寸和形状一致，因此，对于竖管与护栏框架之间的焊接过程，可以考虑采用自动化焊接。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种高效率的管材焊接自动上料装置。

本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种管材焊接自动上料装置，其包括机架(1)，机架(1)包括水平架(11)和竖直架(12)，竖直架(12)垂直固定在水平架(11)上，还包括管材输送机构(2)和下料机构(3)，下料机构(3)包括滑动框(31)、气缸(32)、两竖直滑轨(33)和两下料气缸(34)，滑动框(31)平行于竖直架(12)设置且通过两竖直滑轨(33)与竖直架(12)滑动连接，气缸(32)竖直设置且两端分别连接滑动框(31)和竖直架(12)，滑动框(31)中间形成底部开口的管材下料通道，管材(S)横向堆叠在管材下料通道内，两下料气缸(34)分别设置于滑动框(31)底部两侧且输出轴水平伸入管材下料通道内；管材输送机构(2)承接管材下料通道内落下的管材(S)并运输。

在以上技术方案的基础上，优选的，下料机构(3)包括两端面限位条(35)、两前面限位条(36)和两后面限位条(37)，一端面限位条(35)竖直设置且两端与滑动框(31)固定，另一端面限位条(35)竖直设置且两端分别与滑动框(31)铰连接，两后面限位条(37)竖直设置且两端与滑动框(31)固定，一前面限位条(36)竖直设置且与一端面限位条(35)固定，另一前面限位条(36)竖直设置且与另一端面限位条(35)铰连接，所述两端面限位条(35)、两前面限位条(36)和两后面限位条(37)共同围合成底部开口的管材下料通道。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括压紧机构(4)，所述压紧机构(4)包括配重块(41)、两滑竿(42)、绳索(43)、两滑轮(44)和手轮(45)，其中，两滑竿(42)竖直设置且两端分别与滑动框(31)固定，配重块(41)嵌套在两滑竿(42)上且设置于管材下料通道上方，滑轮(44)固定设置于滑动框(31)上，其中一滑轮(44)设置于配重块(41)上方，手轮(45)与滑动框(31)轴连接，绳索(43)一端固定配重块(41)、依次绕过两滑轮(44)后另一端与手轮(45)固定。

进一步优选的，所述压紧机构(4)还包括齿轮(46)、齿条(47)、复位弹簧(48)和手柄(49)，齿轮(46)与手轮(45)同轴固定，齿条(47)一端与滑动框(31)铰连接另一端与齿轮(46)啮合，复位弹簧(48)两端分别连接齿条(47)与滑动框(31)，手柄(49)与齿条(47)固定。

在以上技术方案的基础上，优选的，管材输送机构(2)包括承料板(21)、滑块(22)、水平送料气缸(23)和两水平滑轨(24)，承料板(21)水平设置于管材下料通道下方且与滑块(22)固定，两水平滑轨(24)水平固定在水平架(11)上，滑块(22)与两水平滑轨(24)滑动连接，水平送料气缸(23)固定在水平架(11)上且端部与滑块(22)连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括两条焊接框送料导轨(5)，两条焊接框送料导轨(5)相互平行固定于水平架(11)上，焊接框(H)水平设置于两条焊接框送料导轨(5)之间并与之滚动连接。

进一步优选的，所述管材下料通道和焊接框送料导轨(5)在水平面上的投影呈大于0°小于90°的夹角。更优选的，还包括定位机构(6)，定位机构(6)包括两组定位气缸组，每一定位气缸组包括第一气缸(61)、第二气缸(62)和第三气缸(63)，第一气缸(61)竖向设置于水平架(11)上，第二气缸(62)设置于水平架(11)上并与焊接框送料导轨(5)方向平行，第三气缸(63)竖向设置并与第二气缸(62)固定，第二气缸(62)正对第一气缸(61)设置，两组定位气缸组设置于靠近焊接框送料导轨(5)的位置。再进一步优选的，两组定位气缸组呈180°旋转对称设置。

在以上技术方案的基础上，优选的，机架(1)还包括两三角架(13)，两三角架(13)分别与竖直架(12)固定并与水平架(11)螺栓连接。

本发明的管材焊接自动上料装置相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)通过在滑动框中间设置底部开口的管材下料通道，并进一步设置下料气缸，控制管材的自动落料，进一步的，通过设置气缸和竖直滑轨，控制管材下料通道与管材输送机构之间的间距，从而保证一次落下一根管材，同时在发生卡料时，抖动滑动框，方便落料；

(2)通过设置可活动的下料机构，方便装入成捆的管材，并适应不同长度的管材来料，进一步的，通过设置压紧机构，方便对管材进行压紧、码放整齐，保证下料的准确性；

(3)管材下料通道和焊接框送料导轨呈大于0°小于90°的夹角，便于管材在焊接框内部移动；

(4)设置定位机构，使管材卡入焊接框之间并定位，方便后续的自动焊接。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的管材焊接自动上料装置的立体图；

图2为本发明的管材焊接自动上料装置的俯视图；

图3为本发明的下料机构部分的立体图；

图4为本发明的下料机构部分的立体图；

图5为本发明的下料气缸部分的立体图；

图6为本发明的手轮部分的立体图；

图7为本发明的手轮部分的立体图；

图8为本发明的水平架部分的俯视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，结合图2，本发明的管材焊接自动上料装置，其包括机架1、管材输送机构2、下料机构3、压紧机构4、两条焊接框送料导轨5和定位机构6。来料部分，报告焊接框H和管材S。

其中，机架1，提供支撑平台，其包括水平架11、竖直架12和两三角架13。其中，水平架11水平设置，提供承力平台，竖直架12垂直固定在水平架11上，具体的，为了提高稳定性，两三角架13分别与竖直架12固定并与水平架11螺栓连接。如此，可根据不同的焊接框H来料长度，调节竖直架12在水平架11上的位置。

作为管材S的存储和下料控制部分，如图3～5，下料机构3包括滑动框31、气缸32、两竖直滑轨33、两下料气缸34、两端面限位条35、两前面限位条36和两后面限位条37。滑动框31中间形成底部开口的管材下料通道，管材S横向堆叠在管材下料通道内。具体的，一端面限位条35竖直设置且两端与滑动框31固定，另一端面限位条35竖直设置且两端分别与滑动框31铰连接，两后面限位条37竖直设置且两端与滑动框31固定，一前面限位条36竖直设置且与一端面限位条35固定，另一前面限位条36竖直设置且与另一端面限位条35铰连接，所述两端面限位条35、两前面限位条36和两后面限位条37共同围合成底部开口的管材下料通道。如此，通过将前面限位条36绕端面限位条35铰连接轴转动，即可打开管材下料通道，从前面放入成捆的管材S。同时，一端面限位条35竖直设置且两端分别与滑动框31铰连接，可适应不同长度的管材S来料。

作为下料控制部分，如图5所示，两下料气缸34分别设置于滑动框31底部两侧且输出轴水平伸入管材下料通道内。具体的，管材S为中空管道，两下料气缸34输出轴水平伸入管材S内，从而控制管材S的下落。具体的，气缸32竖直设置且两端分别连接滑动框31和竖直架12，滑动框31平行于竖直架12设置且通过两竖直滑轨33与竖直架12滑动连接。如此，气缸32可驱动滑动框31相对于竖直架12上下运动，从而控制管材下料通道与管材输送机构2之间的间距，保证一次只落入一根管材S；此外，当发生卡料的情况时，气缸32驱动滑动框31抖动，便于下料。

对于放入的成捆管材S，需要对其进行压紧，使其摆放整齐。因此，还设置有压紧机构4，如图6～7所示，所述压紧机构4包括配重块41、两滑竿42、绳索43、两滑轮44、手轮45、齿轮46、齿条47、复位弹簧48和手柄49。其中，两滑竿42竖直设置且两端分别与滑动框31固定，配重块41嵌套在两滑竿42上且设置于管材下料通道上方，滑轮44固定设置于滑动框31上，其中一滑轮44设置于配重块41上方，手轮45与滑动框31轴连接，绳索43一端固定配重块41、依次绕过两滑轮44后另一端与手轮45固定。如此，转动手轮45，即可提起配重块41；松开手轮45，配重块41在重力作用下下落，对成捆的管材S加压，使其摆放整齐。在正常作业过程中，需要悬吊起配重块41，因此，还设置有齿轮46、齿条47、复位弹簧48和手柄49，齿轮46与手轮45同轴固定，齿条47一端与滑动框31铰连接另一端与齿轮46啮合，复位弹簧48两端分别连接齿条47与滑动框31，手柄49与齿条47固定。如此，齿条47可对齿轮46和手轮45起到制动作用，复位弹簧48可辅助齿条47复位。

管材输送机构2，承接管材下料通道内落下的管材S并运输。具体的，如图8所示，管材输送机构2包括承料板21、滑块22、水平送料气缸23和两水平滑轨24，承料板21水平设置于管材下料通道下方且与滑块22固定，两水平滑轨24水平固定在水平架11上，滑块22与两水平滑轨24滑动连接，水平送料气缸23固定在水平架11上且端部与滑块22连接。如此，对管材下料通道下落的管材S，可由承料板21进行承接并通过水平送料气缸23水平传送给定位机构6进行定位和焊接。

作为焊接框H的上料部分，还包括两条焊接框送料导轨5，如图8所示，两条焊接框送料导轨5相互平行固定于水平架11上，焊接框H水平设置于两条焊接框送料导轨5之间并与之滚动连接。具体的，两条焊接框送料导轨5呈L形，内侧设置有若干滚轮，焊接框H置于两条焊接框送料导轨5的滚轮之间，从而滚动上料。具体的，所述管材下料通道和焊接框送料导轨5在水平面上的投影呈大于0°小于90°的夹角。如此，管材S与焊接框送料导轨5呈一锐角，便于在焊接框H内部移动，当管材S传送到安装位置后，通过定位机构6将管材S调节到与焊接框送料导轨5垂直，从而卡死在焊接框H内，便于自动焊接。

定位机构6包括两组定位气缸组，每一定位气缸组包括第一气缸61、第二气缸62和第三气缸63，第一气缸61竖向设置于水平架11上，第二气缸62设置于水平架11上并与焊接框送料导轨5方向平行，第三气缸63竖向设置并与第二气缸62固定，第二气缸62正对第一气缸61设置，两组定位气缸组设置于靠近焊接框送料导轨5的位置。如此，当管材S由管材输送机构2运送到指定位置后，第一气缸61和第三气缸63伸出，对管材S进行限位，第二气缸62驱动第三气缸63水平移动，第一气缸61和第三气缸63共同作用将管材S夹紧并移动到与焊接框送料导轨5垂直，卡设于焊接框H内，便于自动焊接。两组定位气缸组呈180°旋转对称设置，分别从前后两个方向对管材S进行夹持定位。

本发明的管材焊接自动上料装置的作用过程如下：

首先，将焊接框H沿着两条焊接框送料导轨5送入指定位置，并固定；将前面限位条36绕其与端面限位条35的铰连接轴转动，打开管材下料通道，将成捆的管材S放入，然后关闭前面限位条36；

然后，转动手轮45，提起配重块41后松开手轮45，配重块41在重力作用下下落，压紧管材S；

接着，下料气缸34缩回，最底部的管材S下落，掉入承料板21上，下料气缸34重新伸入最底部的管材S内部；

再接着，水平送料气缸23将管材S推入到指定的焊接位置；

最后，在定位机构6的作用下，管材S转动到与焊接框送料导轨5垂直，并与焊接框H卡死，通过焊枪对管材S和焊接框H进行焊接，焊接完后，将焊接框H沿着两条焊接框送料导轨5往前推送一段距离，继续下一个管材S的焊接。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种管材焊接自动上料装置，其包括机架(1)，机架(1)包括水平架(11)和竖直架(12)，竖直架(12)垂直固定在水平架(11)上，其特征在于：还包括管材输送机构(2)和下料机构(3)，下料机构(3)包括滑动框(31)、气缸(32)、两竖直滑轨(33)和两下料气缸(34)，滑动框(31)平行于竖直架(12)设置且通过两竖直滑轨(33)与竖直架(12)滑动连接，气缸(32)竖直设置且两端分别连接滑动框(31)和竖直架(12)，滑动框(31)中间形成底部开口的管材下料通道，管材(S)横向堆叠在管材下料通道内，两下料气缸(34)分别设置于滑动框(31)底部两侧且输出轴水平伸入管材下料通道内；管材输送机构(2)承接管材下料通道内落下的管材(S)并运输。

2.如权利要求1所述的管材焊接自动上料装置，其特征在于：下料机构(3)包括两端面限位条(35)、两前面限位条(36)和两后面限位条(37)，一端面限位条(35)竖直设置且两端与滑动框(31)固定，另一端面限位条(35)竖直设置且两端分别与滑动框(31)铰连接，两后面限位条(37)竖直设置且两端与滑动框(31)固定，一前面限位条(36)竖直设置且与一端面限位条(35)固定，另一前面限位条(36)竖直设置且与另一端面限位条(35)铰连接，所述两端面限位条(35)、两前面限位条(36)和两后面限位条(37)共同围合成底部开口的管材下料通道。

3.如权利要求1所述的管材焊接自动上料装置，其特征在于：还包括压紧机构(4)，所述压紧机构(4)包括配重块(41)、两滑竿(42)、绳索(43)、两滑轮(44)和手轮(45)，其中，两滑竿(42)竖直设置且两端分别与滑动框(31)固定，配重块(41)嵌套在两滑竿(42)上且设置于管材下料通道上方，滑轮(44)固定设置于滑动框(31)上，其中一滑轮(44)设置于配重块(41)上方，手轮(45)与滑动框(31)轴连接，绳索(43)一端固定配重块(41)、依次绕过两滑轮(44)后另一端与手轮(45)固定。

4.如权利要求3所述的管材焊接自动上料装置，其特征在于：所述压紧机构(4)还包括齿轮(46)、齿条(47)、复位弹簧(48)和手柄(49)，齿轮(46)与手轮(45)同轴固定，齿条(47)一端与滑动框(31)铰连接另一端与齿轮(46)啮合，复位弹簧(48)两端分别连接齿条(47)与滑动框(31)，手柄(49)与齿条(47)固定。

5.如权利要求1所述的管材焊接自动上料装置，其特征在于：管材输送机构(2)包括承料板(21)、滑块(22)、水平送料气缸(23)和两水平滑轨(24)，承料板(21)水平设置于管材下料通道下方且与滑块(22)固定，两水平滑轨(24)水平固定在水平架(11)上，滑块(22)与两水平滑轨(24)滑动连接，水平送料气缸(23)固定在水平架(11)上且端部与滑块(22)连接。

6.如权利要求1所述的管材焊接自动上料装置，其特征在于：还包括两条焊接框送料导轨(5)，两条焊接框送料导轨(5)相互平行固定于水平架(11)上，焊接框(H)水平设置于两条焊接框送料导轨(5)之间并与之滚动连接。

7.如权利要求6所述的管材焊接自动上料装置，其特征在于：所述管材下料通道和焊接框送料导轨(5)在水平面上的投影呈大于0°小于90°的夹角。

8.如权利要求7所述的管材焊接自动上料装置，其特征在于：还包括定位机构(6)，定位机构(6)包括两组定位气缸组，每一定位气缸组包括第一气缸(61)、第二气缸(62)和第三气缸(63)，第一气缸(61)竖向设置于水平架(11)上，第二气缸(62)设置于水平架(11)上并与焊接框送料导轨(5)方向平行，第三气缸(63)竖向设置并与第二气缸(62)固定，第二气缸(62)正对第一气缸(61)设置，两组定位气缸组设置于靠近焊接框送料导轨(5)的位置。

9.如权利要求8所述的管材焊接自动上料装置，其特征在于：两组定位气缸组呈180°旋转对称设置。

10.如权利要求1所述的管材焊接自动上料装置，其特征在于：机架(1)还包括两三角架(13)，两三角架(13)分别与竖直架(12)固定并与水平架(11)螺栓连接。