CN110000477B - 紧凑型激光切管机上料设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及紧凑型激光切管机上料设备，包括底支架、量尺组件及多个上料机构，偶数个所述上料机构并排设置在所述底支架上，所述量尺组件水平设置于所述底支架上、并与偶数个所述上料机构垂直，所述量尺组件紧邻偶数个所述上料机构末端；所述上料机构包括送料组件、传送组件、顶料组件，所述底支架上设有面板，所述传送组件与所述顶料组件分别通过连接件相邻安装在所述面板一侧，所述送料组件安装在所述面板另一侧。本发明实现了多种管形管材的精确定位与自动上料功能，可运送不同直径或不同边长的管材，实现一机多用；结构紧凑，机构简单，节约设备成本及空间成本。

Description

紧凑型激光切管机上料设备

技术领域

本发明涉及管材切割上料领域，具体涉及紧凑型激光切管机上料设备。

背景技术

随着激光切割技术的成熟，激光切割设备的普及，越来越多的管件使用激光切割设备，给管件切割带来了极大的方便。但是现在的切管设备上料过程中要不大多数使用人工上料，要不就是使用比较单一的上料方式，方管和圆管不能共用上料且机械结构复杂，相当多的增加了加工成本及人工成本，给生产成本带来了极大的浪费。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供紧凑型激光切管机上料设备，能同时满足不同类型管材的自动上料需求，并且设备机构简单、结构紧凑，减少设备占地面积、降低了加工成本、节约了空间成本。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

紧凑型激光切管机上料设备，包括底支架、量尺组件及多个上料机构，所述量尺组件和所述上料机构均设置在所述底支架上，多个所述上料机构并排设置且均与所述量尺组件垂直设置；所述上料机构包括送料组件、传送组件、顶料组件、面板，所述面板安装在所述底支架上，且所述面板所在平面分别与所述底支架所在平面以及所述量尺组件垂直，所述传送组件与所述顶料组件分别通过连接件相邻安装在所述面板一面，所述送料组件安装在所述面板另一面。

本发明可以实现管件切割的自动上料且能同时满足方管和圆管上料，可运送不同直径或不同边长的管材，可以共用的管材尺寸范围大，实现一机多用。该设备结构紧凑，机构简单，将设备各组成部分紧密集成在一台底支架上，实现管材的精确定位与自动上料功能，占地面积小，节约设备成本及空间成本。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

优选地，所述传送组件包括第一同步带机构及第一伺服电机，所述第一同步带机构、第一伺服电机分别与所述面板固定连接；所述第一同步带机构包括同步带、同步带轴及若干同步带轮，所述同步带轴及若干所述同步带轮轴心位置分别垂直安装在所述面板上，所述同步带与所述同步带轴及若干所述同步带轮传动连接；所述第一伺服电机输出端固定连接一传动轴，所述传动轴通过联轴器与所述同步带轴固定连接。伺服电机精度较高，通过伺服电机驱动同步带机构传动，拖动需要运送的管材，使运送更精准。

优选地，所述传动轴连接相邻的两个第一同步带机构。此结构可通过一台伺服电机同时传动多台同步带机构，节省设备成本及空间成本。

优选地，所述顶料组件包括顶料板及气缸，所述顶料板与所述面板通过连接件固定连接，所述顶料板倾斜设置、且其上端倾向于所述量尺组件方向，所述气缸沿所述顶料板上斜边设置，并通过连接件与所述顶料板滑动连接。所述气缸由下至上滑动，将传送机构运送到位的管材顶至顶端，由于重力原理，管材通过多个顶料板形成的斜面滚至送料机构。

优选地，所述送料组件包括第二伺服电机、第二同步带机构、送料机构，所述送料机构设于所述第二同步带机构上方，所述第二伺服电机与所述第二同步带机构固定安装在所述面板上，所述第二伺服电机与所述第二同步带机构通过连接件传动连接；所述送料机构包括导轨、以及与所述导轨滑动连接的送料板，所述导轨与所述面板固定连接，所述送料板与所述第二同步带机构固定连接。伺服电机驱动同步带可灵活调整送料板位置，通过送料板与顶料组件之间位置的配合，设备可运送不同直径、不同边长的管件。

优选地，所述送料板末端设置有“V”形槽。“V”型槽可对不同形状的管材进行定心定位、支撑，适用管形类别范围广。

优选地，所述顶料板顶端高度高于所述送料板高度，当气缸将运送的管材顶至所述顶料板上斜面时，管材能顺利滚到所述送料板“V”形槽上进行定心定位。

优选地，所述量尺组件包括第三同步带机构以及分设在所述底支架两端的前缓冲组件与后缓冲组件，所述第三同步带机构水平安装于所述底支架上、并与所述前缓冲组件平行设置，所述前缓冲组件通过所述第三同步带机构与所述底支架连接，所述后缓冲组件与所述底支架连接；所述第三同步带机构一端设有第三伺服电机，所述第三伺服电机输出轴与所述第三同步带机构传动连接；所述前缓冲组件与所述第三同步带机构之间设有倒“U”型滑块，所述前缓冲组件与所述第三同步带机构分别与所述倒“U”型滑块上下固定连接；所述倒“U”型滑块下方还设有并排设置的两条直线导轨，所述倒“U”型滑块与所述导轨滑动连接；两条所述导轨分设于所述第三同步带机构两侧、并与所述第三同步带机构平行设置，所述导轨与所述底支架固定连接。

优选地，所述前缓冲组件与后缓冲组件方向相对、并设于同一直线上，所述前缓冲组件包括滑板、第一直线轴承机构、A弹簧、第一光电传感器，所述滑板竖直安装在所述倒“U”型滑块上，所述第一直线轴承机构垂直安装在所述滑板上，所述A弹簧与所述第一直线轴承机构平行设置、且两端分别与所述第一直线轴承机构及所述滑板连接，所述第一光电传感器沿所述第一直线轴承机构方向安装在所述滑板上；所述后缓冲组件包括第二直线轴承机构、B弹簧、第二光电传感器，所述第二直线轴承机构通过连接件水平安装在所述底支架上，所述B弹簧与所述第二直线轴承机构平行设置、且两端分别连接所述第二直线轴承机构与所述连接件，所述第二光电传感器沿所述第二直线轴承机构方向安装在所述连接件上。

优选地，所述A弹簧弹力大于所述B弹簧弹力，使得后缓冲组件光电传感器先于前缓冲组件光电传感器感应。

附图说明

图1为本发明整体结构视图；

图2为本发明送料组件视图；

图3为本发明顶料组件视图；

图4为本发明量尺组件视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、底支架，2、面板，2-1、加强筋，3、送料组件，3-1、第二同步带机构，3-2、送料机构，3-3、送料板，3-4、第二伺服电机，4、传送组件，4-1、第一同步带机构，4-2、第一伺服电机，4-3、同步带轴，4-4、同步带轮，4-5、同步带，5、顶料组件，5-1、顶料板，5-2、气缸，6、传动轴，7、量尺组件，7-1、第三伺服电机，7-2、倒“U”型滑块，7-3、第三同步带机构，8、前缓冲组件，8-1、A弹簧，8-2、第一光电传感器，8-3、第一直线轴承机构，9、后缓冲组件，9-1、B弹簧，9-2、第二光电传感器，9-3、第二直线轴承机构。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，紧凑型激光切管机上料设备，包括底支架1、量尺组件7及多个上料机构，量尺组件7和上料机构均设置在底支架1上，多个上料机构并排设置且均与量尺组件7垂直设置；上料机构包括送料组件3、第一同步带机构4、顶料组件5、面板2，面板2安装在底支架1上，且面板2所在平面分别与底支架1所在平面以及量尺组件7垂直，第一同步带机构4与顶料组件5分别通过连接件相邻安装在面板2一面，送料组件3安装在面板2另一面。

本发明可以实现管件切割的自动上料且能同时满足方管和圆管上料，可运送不同直径或不同边长的管材，可以共用的管件尺寸范围大，实现一机多用；该设备结构紧凑，机构简单，将设备各组成部分紧密集成在一台底支架上，实现管材的精确定位与自动上料功能，占地面积小，节约设备成本及空间成本。

本实施例中，第一同步带机构4包括第一同步带机构4及第一伺服电机4-2，第一同步带机构4、第一伺服电机4-2分别与面板2固定连接；第一同步带机构4包括同步带4-5、同步带轴4-3及若干同步带轮4-4，同步带轴4-3及若干同步带轮4-4轴心位置分别垂直安装在面板2上，同步带4-5与同步带轴4-3及若干同步带轮4-4传动连接；第一伺服电机4-2输出端固定连接一传动轴6，传动轴6通过联轴器与同步带轴4-3固定连接。伺服电机精度较高，通过伺服电机驱动同步带机构传动，拖动需要运送的管材，使运送更精准。

本实施例中，传动轴6连接相邻的两个第一同步带机构4。此结构可通过一台伺服电机同时传动两台第一同步带机构，给平行送料组件提供动力，节省设备成本及空间成本。

本实施例中，第一同步带机构3-1沿管材传送方向设置一个15°以内的倾角，利用重力势能增大管材传送效率。

本实施例中，顶料组件5包括顶料板5-1及气缸5-2，顶料板5-1与面板2通过连接件固定连接，顶料板5-1倾斜设置、且其上端倾向于量尺组件7方向，气缸5-2沿顶料板5-1上斜边设置，并通过连接件与顶料板5-1滑动连接。气缸5-2由下至上滑动，将第一同步带机构4运送到位的管材顶至顶端，由于重力原理，管材通过多个顶料板5-1联合形成的斜面滚至送料组件3。

本实施例中，送料组件3包括第二伺服电机3-4、第二同步带机构3-1、送料机构3-2，送料机构3-2设于第二同步带机构3-1上方，第二伺服电机3-4与第二同步带机构3-1固定安装在面板2上，第二伺服电机3-4与第二同步带机构3-1通过连接件传动连接；送料机构3-2包括导轨、以及与导轨滑动连接的送料板3-3，导轨与面板2固定连接，送料板3-3与第二同步带机构3-1固定连接。第二伺服电机3-4驱动第二同步带机构3-1传动，可灵活调整送料板3-3位置，通过送料板3-3与顶料组件5之间位置的配合，该上料设备可运送不同直径、不同边长的管件。

本实施例中，送料板3-3末端设置有“V”形槽。“V”型槽可对不同形状的管材进行定位、支撑，适用管形类别范围广。

本实施例中，顶料板5-1顶端高度高于送料板3-3高度，当气缸5-2将运送的管材顶至顶料板5-1上斜面时，通过高度差，管材能顺利滚到所述送料板3-3“V”形槽上进行定心定位。

本实施例中，量尺组件7包括第三同步带机构7-3以及分设在底支架1两端的前缓冲组件8与后缓冲组件9，第三同步带机构7-3水平安装于底支架1上、并与前缓冲组件8平行设置，前缓冲组件8通过第三同步带机构7-3与底支架1连接，后缓冲组件9与底支架1连接；第三同步带机构7-3一端设有第三伺服电机(7-1)，第三伺服电机7-1输出轴与第三同步带机构7-3传动连接；前缓冲组件8与第三同步带机构7-3之间设有倒“U”型滑块7-2，前缓冲组件8与第三同步带机构7-3分别与倒“U”型滑块7-2上下固定连接；倒“U”型滑块7-2下方还设有并排设置的两条直线导轨，倒“U”型滑块7-2与导轨滑动连接；两条导轨分设于第三同步带机构7-3两侧、并与第三同步带机构7-3平行设置，导轨与所述底支架1固定连接。

本实施例中，前缓冲组件8与后缓冲组件9方向相对、并设于同一直线上，前缓冲组件包括滑板8-4、第一直线轴承机构8-3、A弹簧8-1、第一光电传感器8-2，滑板8-4竖直安装在倒“U”型滑块7-2上，第一直线轴承机构8-3垂直安装在滑板8-4上，A弹簧8-1与第一直线轴承机构8-3平行设置、且两端分别与第一直线轴承机构8-3及滑板8-4连接，第一光电传感器8-2沿第一直线轴承机构8-3方向安装在滑板8-4上；后缓冲组件9包括第二直线轴承机构9-3、B弹簧9-1、第二光电传感器9-2，第二直线轴承机构9-3通过连接件水平安装在底支架1上，所述B弹簧9-1与第二直线轴承机构9-3平行设置、且两端分别连接第二直线轴承机构9-3与所述连接件，第二光电传感器9-2沿第二直线轴承机构9-3方向安装在所述连接件上。

本实施例中，A弹簧8-1弹力大于B弹簧9-1弹力，使得后缓冲组件第二光电传感器9-2先于前缓冲组件第一光电传感器8-2感应。该量尺组件主要是由第二光电传感器9-2进行感应并控制第三同步带机构7-3运转，第一光电传感器8-2的设置起保护作用。若第二光电传感器9-2失灵未感应，则第一光电传感器8-2感应并传达信号指示第三伺服电机7-3停止运转，防止第二光电传感器9-2失灵后电机继续运转造成的机械损坏与物料浪费。

本实施例中，可对面板2靠近第一同步带机构4一侧增加一个遮板4-1，第一同步带机构4位于面板2与遮板4-1之间，将第一同步带机构4侧面保护起来，防止管材上料过程中同步带脱落。

本发明工作流程如下：

同类管材放置于第一同步带机构4上，第一伺服电机4-2运转，驱动第一同步带机构4进行传动，将待上料管材运送至顶料组件5；

顶料组件5气缸5-2向上滑行，将管材顶上顶料板5-1，管材通过若干个顶料板5-1形成的斜面滚至送料组件3，送料板3-3上“V”型槽给管材定心限位；

第三伺服电机7-1运转，驱动第三同步带机构7-3通过倒“U”型滑块7-2滑动，倒“U”型滑块7-2支撑并带动前缓冲组件8滑行，前缓冲组件8推动管件顶上后缓冲组件9，因A弹簧8-1弹力大于B弹簧9-1，导致后缓冲组件9上第二光电传感器9-2先于第一光电传感器8-2感应，当第二光电传感器9-2感应到管材位置，第三伺服电机7-1停止运转，达到管材定位的目的；第一光电传感器8-2起保护作用，若第二光电传感器9-2失灵未感应，则第一光电传感器8-2感应并传达信号指示第三伺服电机7-1停止运转；

系统将管材定位好的信号反馈给切管机床，来确保夹取位置准确；送料组件3中第二伺服电机3-4运转，驱动第二同步带机构3-1运行带动送料板3-3伸出，送料板3-3送管件至激光切割机床中；

以此循环上料动作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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 (9)

1.紧凑型激光切管机上料设备，包括底支架(1)，其特征在于，还包括多个上料机构和至少一个第一伺服电机(4－2)，多个所述上料机构并排设置在所述底支架(1)上；所述上料机构包括送料组件(3)、第一同步带机构(4)、顶料组件(5)、面板(2)，所述面板(2)安装在所述底支架(1)上，且所述面板(2)所在平面与所述底支架(1)所在平面垂直，所述第一同步带机构(4)与所述顶料组件(5)安装在所述面板(2)一侧，所述送料组件(3)安装在所述面板(2)另一侧；所述第一伺服电机(4－2)与其中一第一同步带机构(4)连接，相邻两个上料机构的第一同步带机构(4)之间通过传动轴(6)连接；

所述顶料组件(5)包括顶料板(5－1)及气缸(5－2)，所述顶料板(5－1)与所述面板(2)通过连接件固定连接，所述气缸(5－2)设置在所述顶料板(5－1)近进料端一侧、并通过连接件与所述顶料板(5－1)滑动连接，所述顶料板(5－1)倾斜设置、且其上端倾向于出料端方向。

2.根据权利要求1所述紧凑型激光切管机上料设备，其特征在于，所述第一同步带机构(4)包括同步带(4－5)、同步带轴(4－3)及若干同步带轮(4－4)，若干所述同步带轮(4－4)同侧安装在所述面板(2)上，所述面板(2)设有通孔，所述同步带轴(4－3)设置在所述通孔内，所述第一伺服电机(4－2)安装在所述面板(2)近所述送料组件(3)一侧，所述第一伺服电机(4－2)的输出轴与所述同步带轴(4－3)的一端固定连接，所述同步带轴(4－3)还通过所述同步带(4－5)与若干所述同步带轮(4－4)传动连接；所述同步带轴(4－3)的另一端通过所述传动轴(6)与相邻上料机构的第一同步带机构(4)的同步带轴(4－3)连接。

3.根据权利要求1所述紧凑型激光切管机上料设备，其特征在于，所述送料组件(3)包括分别与所述面板(2)固定连接的第二伺服电机(3－4)、第二同步带机构(3－1)、送料机构(3－2)，所述送料机构(3－2)设于所述第二同步带机构(3－1)上方，所述第二伺服电机(3－4)与所述第二同步带机构(3－1)通过连接件传动连接；所述送料机构(3－2)包括导轨、以及与所述导轨滑动连接的送料板(3－3)，所述导轨与所述面板(2)固定连接，所述送料板(3－3)与所述第二同步带机构(3－1)的同步带固定连接。

4.根据权利要求3所述紧凑型激光切管机上料设备，其特征在于，所述送料板(3－3)末端设置有“V”形槽。

5.根据权利要求3或4所述紧凑型激光切管机上料设备，其特征在于，所述顶料板(5－1)顶端高度高于所述送料板(3－3)高度。

6.根据权利要求1－5任一项所述紧凑型激光切管机上料设备，其特征在于，所述上料设备还包括一水平设置在所述底支架(1)上的量尺组件(7)，所述量尺组件(7)位于所述上料机构的出料端，且与所述上料机构的上料方向垂直。

7.根据权利要求6所述紧凑型激光切管机上料设备，其特征在于，所述量尺组件(7)包括第三同步带机构(7－3)以及分设在所述底支架(1)两端的前缓冲组件(8)与后缓冲组件(9)，所述前缓冲组件(8)与后缓冲组件(9)垂直于所述上料机构设置，所述第三同步带机构(7－3)水平安装于所述底支架(1)上、并与所述前缓冲组件(8)平行设置，所述前缓冲组件(8)通过所述第三同步带机构(7－3)与所述底支架(1)连接，所述后缓冲组件(9)与所述底支架(1)连接；所述第三同步带机构(7－3)一端设有第三伺服电机(7－1)，所述第三伺服电机(7－1)输出轴与所述第三同步带机构(7－3)传动连接；所述前缓冲组件(8)与所述第三同步带机构(7－3)之间设有倒“U”型滑块(7－2)，所述前缓冲组件(8)与所述第三同步带机构(7－3)分别与所述倒“U”型滑块(7－2)上下固定连接；所述倒“U”型滑块(7－2)下方还设有并排设置的两条直线导轨，所述倒“U”型滑块(7－2)与所述导轨滑动连接；两条所述导轨分设于所述第三同步带机构(7－3)两侧、并与所述第三同步带机构(7－3)平行设置，所述导轨与所述底支架(1)固定连接。

8.根据权利要求7所述紧凑型激光切管机上料设备，其特征在于，所述前缓冲组件(8)与后缓冲组件(9)方向相对、并设于同一直线上，所述前缓冲组件包括滑板(8－4)、第一直线轴承机构(8－3)、A弹簧(8－1)、第一光电传感器(8－2)，所述滑板(8－4)竖直安装在所述倒“U”型滑块(7－2)上，所述第一直线轴承机构(8－3)垂直安装在所述滑板(8－4)上、且与所述上料机构平行设置，所述A弹簧(8－1)与所述第一直线轴承机构(8－3)平行设置、且两端分别与所述第一直线轴承机构(8－3)及所述滑板(8－4)连接，所述第一光电传感器(8－2)沿所述第一直线轴承机构(8－3)方向安装在所述滑板(8－4)上；所述后缓冲组件(9)包括第二直线轴承机构(9－3)、B弹簧(9－1)、第二光电传感器(9－2)，所述第二直线轴承机构(9－3)通过连接件水平安装在所述底支架(1)上、且与所述上料机构平行设置，所述B弹簧(9－1)与所述第二直线轴承机构(9－3)平行设置、且两端分别连接所述第二直线轴承机构(9－3)与所述连接件，所述第二光电传感器(9－2)沿所述第二直线轴承机构(9－3)方向安装在所述连接件上。

9.根据权利要求8所述紧凑型激光切管机上料设备，其特征在于，所述A弹簧(8－1)弹力大于所述B弹簧(9－1)弹力。

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