CN109623174B - 一种管材上料装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种管材上料装置，涉及激光切割领域，料架部包括机架，定长部安装在机架的接料端，运料部和机械手送料部分别安装在机架的接料端和出料端之间，对中部安装在机架的出料端。第一运料部的出料端与第二运料部的进料端连接，第一运料部和第二运料部由运料驱动结构驱动，机械手送料部的机械手臂安装在机械手移动组件上。对中部包括挡料结构和对中结构，挡料结构安装在机架的出料端，对中结构安装在机械手臂上，机械手移动组件驱动机械手臂移动进而带动对中结构移动。该管材上料装置，能够提升上料的效率，降低人工上料的危险性。

Description

一种管材上料装置

技术领域

本发明提供了一种管材上料装置，涉及激光切割领域，尤其涉及激光切管机的管材上料领域。

背景技术

激光切管机具有精度高、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。上料过程作为管材加工过程中的一个重要环节，管材输送的速度和准确度将加大影响整个管材加工的效率和管材加工的质量。

然而，现有管材上料过程，大多采用人工上料的方式，这种上料方式的上料效率低且危险系数较高，同时对于多品种、小批量的管材上料加工生产中，上料效率的影响显得尤为突出。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供了一种管材上料装置，能够提升上料的效率，降低人工上料的危险性。

本发明的技术方案如下：一种管材上料装置，包括料架部、运料部、对中部和机械手送料部；所述料架部包括机架，所述运料部和机械手送料部分别安装在机架上，所述对中部位于靠近运料部的出料端一侧。

所述运料部包括运料驱动结构和按照运料方向依次设置的第一运料部和第二运料部，所述第一运料部的出料端与第二运料部的进料端连接，所述第一运料部和第二运料部由运料驱动结构驱动；

所述对中部包括安装在机架的挡料结构和安装在机械手送料部的对中结构，所述挡料结构包括升降组件、挡板和缓冲架，所述挡板由升降组件驱动进行升降运动，所述缓冲架位于第二运料部的出料端，所述挡板位于缓冲架远离第二运料部一侧。

所述机械手送料部包括机械手移动组件及安装在机械手移动组件上的机械手臂，所述对中结构安装在机械手臂上，所述机械手移动组件驱动机械手臂移动进而带动对中结构移动。

作为优选，所述机架包括主架体和副架体，所述副架体的出料端与主架体的接料端相连，所述副架体倾斜设置，所述第一运料部安装在副架体上，所述第二运料部安装在主架体上，所述第二运料部和第二运料部呈角度设置，所述对中部和机械手送料部位于主架体上。

作为优选，所述管材上料装置包括定长部，所述定长部包括定位板，所述定位板安装在副架体位于第一运料部的接料端的侧部。

所述第一运料部和第二运料部均包括链传动结构、挡料板，所述链传动结构包括主动链轮、从动链轮、运料链条，所述主动链轮和从动链轮通过运料链条连接。所述挡料板间隔安装在第一运料部和第二运料部的运料链条上，所述挡料板位于运料链条的运动闭环的外侧；所述第一运料部和第二运料部的主动链轮通过双头链轮座连接，所述第一运料部和第二运料部的从动链轮分别与单头链轮座连接。

所述第一运料部和第二运料部均包括固定连接的支架和托板，所述托板位于运料链条运动闭环的内侧，所述托板与运料链条滑动接触，所述支架设置在运料链条的外侧，所述支架固定在机架上。

所述运料驱动结构包括减速电机、电机链轮、中间链轮、连接轴、联轴器，所述减速电机通过减速机支架安装在机架上，所述电机链轮与减速电机键连接，所述电机链轮与中间链轮通过链条连接，所述中间链轮和第一运料部、第二运料部的主动链轮通过连接轴和联轴器同轴安装，所述减速电机通过驱动电机链轮旋转进而带动中间链轮、第一运料部、第二运料部的主动链轮旋转。

所述机械手移动组件包括移动滑块、移动滑轨、联接支撑和拉伸气缸，所述移动滑轨和拉伸气缸分别安装在机架上，所述移动滑块与移动滑轨滑动配合，所述机械手臂通过移动滑块骑跨在移动滑轨上，所述机械手臂平行设置有多个，多个机械手臂之间通过联接支撑相互连接，所述拉伸气缸的活塞杆与联接支撑连接，所述拉伸气缸通过驱动联接支撑位移从而带动机械手臂运动。

所述升降组件包括升降气缸和固定座，所述升降气缸的活塞杆与挡板连接，所述固定座安装在机架上，所述固定座设置有供挡板穿过的通孔，所述挡板与固定座滑动配合连接。

所述对中结构包括对中结构驱动组件、对中结构位移组件、旋转气缸、旋转气缸座和摇臂；所述摇臂与旋转气缸的输出轴连接，所述旋转气缸通过输出轴带动摇臂旋转升降，所述旋转气缸通过旋转气缸座安装在对中结构位移组件上，对中结构驱动组件驱动对中结构位移组件进行对中。

作为优选，该管材上料装置还包括控制系统，所述控制系统与运料部、对中部和机械手送料部电连接；所述挡料结构上安装有感应开关，所述控制系统与感应开关、升降机构电连接；当管材离开运料部进入缓冲架时，对中结构开始对中。

本发明的有益效果为：本发明提供了一种管材上料装置，该装置通过料架部、运料部、对中部以及机械手送料部之间的相互配合，通过机械化的设备，改善了现有技术中采用人工上料方式的准确性差和运料速度偏低的问题，降低人工上料的危险性。

该上料装置通过运料部对其进行输送，使管材的运输过程能够有序进行，对中部设置在料架部的出料端，能够对即将出料的管材进行对中调整，使激光切管机管材上料的准确性得到保证。

对中结构安装在机械手臂上，机械手移动组件能够通过控制机械手臂的位置对对中结构中的管材进行的位置进行调整，从而将管材运送到下一工序，由于该上料结构与下一工序通过机械结构实现的对接，能够使管材在前期输送过程中的准确度得到保证，保证了上料的效率。

该管材上料结构提高了激光切管机管材上料的自动化程度，使得管材上料的效率得到保证，降低了操作人员运输管材的危险性，具有良好的实用性。

附图说明

图1为本发明管材上料装置轴侧示意图一；

图2为本发明管材上料装置轴侧示意图二；

图3为本发明管材上料装置轴侧示意图三；

图4为本发明管材上料装置第一运料部结构示意图；

图5为本发明管材上料装置第二运料部结构示意图；

图6为本发明管材上料装置运料部局部放大图；

图7为本发明管材上料装置机械手送料部结构示意图；

图8为本发明管材上料装置对中部结构示意图一；

图9为本发明管材上料装置对中部结构示意图二。

其中， 1、料架部，11、机架，111、减速机支架，112、双头链轮座，113、单头链轮座，114、支架，2、定长部，21、定位板，3、运料部，31、减速电机，311、电机链轮，32、中间链轮，33、连接轴，34、联轴器，35、主动链轮，36、从动链轮，37、运料链条，371、挡料板，38、托板，4、对中部，41、升降气缸，42、固定座，43、挡板，44、缓冲架，45、导轨，451、对中滑块，46、对中齿条，461、对中齿轮，462、齿轮座，463、连接块，47、对中气缸，48、旋转气缸，481、旋转气缸座，49、摇臂，5、机械手送料部，51、机械手臂，52、移动滑块，53、移动滑轨，54、联接支撑，55、拉伸气缸，6、管材。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明作进一步介绍。

如图1-3所示，该管材上料装置，包括料架部1、定长部2、运料部3、对中部4和机械手送料部5。

机架11包括长方形的主架体，以及在主架体的接料一侧并向外倾斜延伸的副架体。其中，定长部2设置在机架的副架体上，运料部3整体架设在主架体和副架体上，对中部4位于主架体的出料端的端部，机械手送料部5设置在主架体上。

其中定长部2采用定位板在一端定点安装，对管材6在远离定位板21的一端进行手动定位，进而实现管材定位端的对齐操作，此设计为常规设计，在此不再赘述。

运料部3包括运料驱动结构和按照运料方向依次设置第一运料部、第二运料部。其中，第一运料部设置在副架体上，第二运料部设置在主架体上，第一运料部和第二运料部机械连接。优选地，由于主架体和副架体的结构设置，第一运料部和第二运料部之间形成夹角，其中，第一运料部的端部（进料端）位置低于第二运料部。

第一运料部的进料端位于副架体的端部（接料端），具体位于定长部2的下方或与定位板21平行的位置，当定长部2完成定长后运料部3进行运料，第一运料部的出料端与第二运料部的进料端连接，第一运料部和第二运料部由运料驱动结构驱动。

如图4-6所示，第一运料部和第二运料部均包括链传动结构和挡料板371，链传动结构包括主动链轮35、从动链轮36、运料链条37，主动链轮35和从动链轮36通过运料链条37连接。第一运料部和第二运料部的主动链轮35通过双头链轮座112连接，第一运料部和第二运料部的从动链轮36分别与单头链轮座113连接。

运料驱动结构包括减速电机31、电机链轮311、中间链轮32、连接轴33、联轴器34，减速电机31安装在减速机支架111上，所述减速机支架111安装在机架11上，电机链轮311与减速电机31的输出轴通过键连接，电机链轮311与中间链轮32通过链条连接，中间链轮32和第一运料部、第二运料部的主动链轮35同轴安装，减速电机31通过驱动电机链轮311旋转进而带动中间链轮32、第一运料部和第二运料部的主动链轮35旋转。

如图1-3所示，挡料板371间隔安装在第一运料部和第二运料部的运料链条37上，挡料板371位于运料链条37闭环的外侧并随运料链条37转动，同一运料部的挡料板之间的间距与最大管径的管材6相适配，工作时，管材6放置在运料链条上，相邻的挡料板371对管材6的活动范围进行限制。

如图4所示，为增强运料部的支撑强度，运料链条37的闭环的内侧安装有托板38，托板38与运料链条37滑动接触，对管材6起支撑作用，在机架11上设置支架114配合托板38进行辅助支撑，作为优选，支架114设置在运料链条37的侧部，托板38设置有长条孔，支架114的上部或中部的内侧与托板38通过紧固件连接，支架114的底部固定在机架11上。

如图7所示，机械手送料部5包括机械手移动组件和机械手臂51，机械手臂51安装在机械手移动组件上。作为优选，机械手臂51平行设置有多个，运料部也包含多组相互配合的第一运料部和第二运料部，机械手臂51分别安装在第二运料部的一侧。

机械手移动组件包括移动滑块52、移动滑轨53、联接支撑54和拉伸气缸55。其中，移动滑轨53和拉伸气缸55分别安装在机架11上，移动滑块52与移动滑轨53滑动配合，机械手臂51通过移动滑块52骑跨在移动滑轨53上。

作为优选，移动滑轨53和拉伸气缸55分别与第二运料部平行设置，多个机械手臂51之间通过联接支撑54连接，拉伸气缸55的活塞杆与联接支撑54连接，拉伸气缸55通过牵引联接支撑54产生位移从而带动多个机械手臂进行同步位移。

具体的，如图7所示，机械手臂51包括支撑腿，所述支撑腿与移动滑块52连接，且支撑腿上设置有供联接支撑54通过的通孔，联接支撑54依次穿过各个机械手臂51的支撑腿通孔，从而实现多个机械手臂51的相互连接、同步运动。作为优选，联接支撑54垂直于支撑腿及机械手臂51设置，从而便于拉伸气缸55牵引机械手臂51进行同步位移，对管材进行输送。

如图8-9所示，对中部4包括挡料结构和对中结构，其中，对中结构安装在机械手臂51上，机械手移动组件驱动机械手臂51移动进而带动对中结构移动。

挡料结构安装在机架11靠近运料部3的出料端的一侧，所述挡料结构包括升降组件、挡板43和缓冲架44，所述缓冲架44靠近运料部3的出料端安装，作为优选，缓冲架44的高度低于第二运料部的高度，管材6从第二运料部离开后由于重力作用落至缓冲架44上。所述挡板43由升降组件驱动进行升降，所述挡板43位于缓冲架44远离运料部3的一侧，对离开运料部3的管材6进行挡料动作，避免管材6由于惯性位置发生较大偏移。

作为优选，升降组件包括升降气缸41和固定座42，升降气缸41的活塞杆与挡板43连接，固定座42安装在机架11上并位于缓冲架44远离运料部3的一侧，固定座42设置有供挡板43穿过的通孔，挡板43与固定座42滑动配合连接，升降气缸41根据需要驱动挡板43进行升降，使挡板收于固定座内，或伸出固定座42对管材6进行挡料动作，作为优选，固定座42与缓冲架44的上表面进行平齐设置。

作为优选，固定座42或缓冲架44上安装有感应开关，感应开关与控制系统电连接，控制系统与对中结构、升降组件电连接；当管材6离开运料部3进入缓冲架44时，对中结构开始对中。

具体的，固定座42上可安装距离感应类感应开关，当感应到有物体进入到设定范围（缓冲架44上方）时，可发出信号使对中结构开始进行对中动作。

也可在缓冲架44上设置重量感应式感应开关，当感应到有一定重量的物体位于缓冲架44上方时，可发出信号使对中部4开始进行对中动作。

对中部4设置有多个对中结构并分别安装在机械手臂51靠近出料端一侧，对中结构包括对中结构驱动组件、对中结构位移组件、旋转气缸48、旋转气缸座481和摇臂49。

其中，旋转气缸48的输出轴与摇臂49连接，旋转气缸48通过输出轴带动摇臂49旋转升降，旋转气缸48通过旋转气缸座481安装在对中结构位移组件上，对中结构驱动组件驱动对中结构位移组件进行对中。需要说明的是，在设备开机启动之前，对中部4的摇臂49处于水平位置。

对中结构驱动组件包括对中气缸47、对中齿轮461、齿轮座462、连接块463。对中齿轮461通过齿轮座462安装在机械手臂51上，所述齿轮座462位于缓冲架44的一侧。

对中结构位移组件包括导轨45、对中滑块451、对中齿条46。

旋转气缸48通过旋转气缸座481安装在对中齿条46上，对中齿条46的底部与对中滑块451连接，对中齿条46通过对中滑块451骑跨在导轨45上，每个对中结构位移组件设置有两个对中齿条46，两个对中齿条46平行设置在对中齿轮461的两侧，其中一个对中齿条46通过连接块463与对中气缸47连接，对中气缸47通过驱动对中齿条46位移进而带动摇臂位移，实现对管材6的对中夹紧。

该管材上料装置具体使用方式如下：当本装置进行工作时，通过人工或行车将单根管材6放入倾斜设置的送料链条37上，通过挡料板371阻挡管材6下滑，通过定长部2对管材6进行定位。

减速电机31驱动电机链轮311旋转从而带动中间链轮32旋转，由于主动链轮35和中间链轮32共轴安装，中间链轮32带动主动链轮35旋转，主动链轮35通过送料链条37带动从动链轮36旋转，从而带动位于第一运料部低端（接料端）的管材6逐步向上运动，直到运送到第二运料部的运料范围，使第二运料部继续将管材6向机架11的出料端运送，直至管材6离开运料部3。

在管材上料装置开始工作时，升降气缸41即驱动挡板43升起，并伸出固定座42，为挡住从运料部3传输至对中部4的管材6做准备。当管材6从运料部3中滑入对中部4时，安放在挡料结构的感应开关感应到管材6的滑落位置存在，通过控制系统使旋转气缸48动作，驱动摇臂49旋转并处于竖直位置，开始进行对中操作。

控制系统驱动对中气缸47动作，通过连接块463驱动对中齿条46移动，通过对中齿轮461作用，带动摇臂49相向移动将管材6夹紧，从而完成对中操作，通过对中操作能够将管材6的位置进行确定，便于将管材6运输至下一工序。

完成对中操作后，升降气缸41驱动挡板43回落至固定座42中，拉伸气缸55带动机械手臂51向前运动，将管材6运送至激光切割机下一工序的接料托辊处，接料托辊升起，管材6被推出并处于托辊中。此时，对中气缸47驱动对中齿条46反向运动，使夹紧摇臂49张开，旋转气缸48带动摇臂49旋转，并摆至水平位置。拉伸气缸55驱动机械手臂51缩回至原点位置，上料动作完成，升降气缸41驱动挡板43升起，并伸出固定座42，为下一次管材上料动作做准备。

本发明提供了一种管材上料装置，该装置通过料架部1、运料部3、对中部4以及机械手送料部5之间的相互配合，通过机械化的设备，改善了现有技术中采用人工上料方式的准确性差和运料速度偏低的问题，降低人工上料的危险性。

该上料装置通过运料部对其进行输送，使管材的运输过程能够有序进行，对中部设置在料架部的出料端，能够对即将出料的管材进行对中调整，使激光切管机管材上料的准确性得到保证。

对中结构安装在机械手臂上，机械手移动组件能够通过控制机械手臂的位置对对中结构中的管材进行的位置进行调整，从而将管材运送到下一工序，并通过实现对接，能够使管材在前期输送过程中的准确度得到保证，保证了上料的效率。

该管材上料结构提高了激光切管机管材上料的自动化程度，使得管材上料的效率得到保证，降低了操作人员运输管材的危险性，具有良好的实用性。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡在本发明的精神和原则之内所做任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种管材上料装置，其特征在于：包括料架部(1)、运料部(3)、对中部(4)和机械手送料部(5)；

所述料架部(1)包括机架(11)，所述运料部(3)和机械手送料部(5)分别安装在机架(11)上，所述对中部(4)位于靠近运料部(3)的出料端一侧；

所述运料部(3)包括运料驱动结构和按照运料方向依次设置的第一运料部和第二运料部，所述第一运料部的出料端与第二运料部的进料端连接，所述第一运料部和第二运料部由运料驱动结构驱动；

所述对中部(4)包括安装在机架(11)的挡料结构和安装在机械手送料部(5)的对中结构，所述挡料结构包括升降组件、挡板(43)和缓冲架(44)，所述挡板(43)由升降组件驱动进行升降运动，所述缓冲架(44)位于第二运料部的出料端，所述挡板(43)位于缓冲架(44)远离第二运料部一侧；

所述机械手送料部(5)包括机械手移动组件及安装在机械手移动组件上的机械手臂(51)，所述对中结构安装在机械手臂(51)上，所述机械手移动组件驱动机械手臂(51)移动进而带动对中结构移动；

所述对中结构包括对中结构驱动组件、对中结构位移组件、旋转气缸(48)和摇臂(49)；所述摇臂(49)与旋转气缸(48)的输出轴连接，所述旋转气缸(48)通过输出轴带动摇臂(49)旋转，所述摇臂(49)的初始位置为水平位置，所述旋转气缸（48）安装在对中结构位移组件上；对中结构驱动组件包括对中齿轮(461)；对中结构位移组件包括两个平行设置在对中齿轮(461)两侧的对中齿条(46)，对中齿条(46)位移进而带动摇臂位移，实现对管材(6)的对中夹紧。

2.如权利要求1所述的管材上料装置，其特征在于：所述机架(11)包括主架体和副架体，所述副架体的出料端与主架体的接料端相连，所述副架体倾斜设置，所述第一运料部安装在副架体上，所述第二运料部安装在主架体上，所述第一运料部和第二运料部呈角度设置，所述对中部(4)和机械手送料部(5)位于主架体上。

3.如权利要求2所述的管材上料装置，其特征在于：包括定长部(2)，所述定长部(2)包括定位板(21)，所述定位板(21)安装在副架体位于第一运料部的接料端的侧部。

4.如权利要求1所述的管材上料装置，其特征在于：所述第一运料部和第二运料部均包括链传动结构、挡料板(371)，所述链传动结构包括主动链轮(35)、从动链轮(36)、运料链条(37)，所述主动链轮(35)和从动链轮(36)通过运料链条(37)连接；

所述挡料板(371)间隔安装在第一运料部和第二运料部的运料链条(37)上，所述挡料板(371)位于运料链条(37)的运动闭环的外侧；

所述第一运料部和第二运料部的主动链轮(35)通过双头链轮座(112)连接，所述第一运料部和第二运料部的从动链轮(36)分别与单头链轮座(113)连接。

5.如权利要求4所述的管材上料装置，其特征在于：所述第一运料部和第二运料部均包括固定连接的支架(114)和托板(38)，所述托板(38)位于运料链条(37)运动闭环的内侧，所述托板(38)与运料链条（37）滑动接触，所述支架(114)设置在运料链条（37）的外侧，所述支架(114)固定在机架(11)上。

6.如权利要求4所述的管材上料装置，其特征在于：所述运料驱动结构包括减速电机(31)、电机链轮(311)、中间链轮(32)、连接轴(33)、联轴器(34)，所述减速电机(31)通过减速机支架(111)安装在机架(11)上，所述电机链轮(311)与减速电机(31)键连接，所述电机链轮(311)与中间链轮(32)通过链条连接，所述中间链轮(32)和第一运料部、第二运料部的主动链轮(35)通过连接轴(33)和联轴器(34)同轴安装，所述减速电机(31)通过驱动电机链轮(311)旋转进而带动中间链轮(32)、第一运料部、第二运料部的主动链轮(35)旋转。

7.如权利要求1所述的管材上料装置，其特征在于：所述机械手移动组件包括移动滑块(52)、移动滑轨(53)、联接支撑(54)和拉伸气缸(55)，所述移动滑轨(53)和拉伸气缸(55)分别安装在机架(11)上，所述移动滑块(52)与移动滑轨(53)滑动配合，所述机械手臂(51)通过移动滑块(52)骑跨在移动滑轨(53)上，所述机械手臂(51)平行设置有多个，多个机械手臂(51)之间通过联接支撑(54)相互连接，所述拉伸气缸(55)的活塞杆与联接支撑(54)连接，所述拉伸气缸(55)通过驱动联接支撑(54)位移从而带动机械手臂(51)运动。

8.如权利要求1所述的管材上料装置，其特征在于：所述升降组件包括升降气缸(41)和固定座(42)，所述升降气缸(41)的活塞杆与挡板(43)连接，所述固定座(42)安装在机架(114)上，所述固定座(42)设置有供挡板(43)穿过的通孔，所述挡板(43)与固定座(42)滑动配合连接。

9.如权利要求1所述的管材上料装置，其特征在于：所述对中结构驱动组件包括对中气缸（47），所述对中气缸（47）与一个对中齿条(46)固定连接。

10.如权利要求1所述的管材上料装置，其特征在于：所述对中结构包括旋转气缸座(481)；

所述旋转气缸(48)通过旋转气缸座(481)安装在对中结构位移组件上，对中结构驱动组件驱动对中结构位移组件进行对中。

11.如权利要求1至10任一所述的管材上料装置，其特征在于：还包括控制系统，所述控制系统与运料部(3)、对中部(4)和机械手送料部(5)电连接；

所述挡料结构上安装有感应开关，所述控制系统与感应开关、升降组件电连接；

当管材(6)离开运料部(3)进入缓冲架(44)时，对中结构开始对中。

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