CN110282376B - 一种管材传输系统及应用其的自动化管材加工生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种管材传输系统及应用其的自动化管材加工生产线，自动化管材加工生产线包括管材传输系统和加工设备，其中，管材传输系统包括：小车控制柜、小车通道、物流小车、原材料仓库、成品仓库、行走线、桁架抓取送料机构、吊装机构、缓存料框和分拣机构；加工生产线内的加工设备包括但不限于：激光切管机、抛光机和焊接平台。本发明的技术方案能够实现成捆原材料及成品往返传输，工作流程固定，形成高效的流水线化作业，减少了人工搬运的时间，减少了人力成本与运输成本，提高了管材的加工效率。
Description
技术领域
本发明属于管材自动化加工技术领域，尤其涉及一种管材传输系统及应用其的自动化管材加工生产线。
背景技术
如今市面上并没有专门针对管材加工与运输的生产线设备，管材加工前和加工后的运输方式均是采用人工搬运的作业方式，工作效率低，而且当管材激光加工后需要其它加工工艺处理时，管材的运转形式不定，没有形成合理的作业流程，中间参杂各式的无序化作业，所需的加工运输时间较长，加工效率不高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种管材传输系统及应用其的自动化管材加工生产线，能够实现成捆原材料及成品往返传输，工作流程固定，形成高效的流水线化作业，减少人工搬运的时间，减少了人力成本与运输成本，提高了管材的加工效率。
为解决上述技术问题，本发明是这样实现的，一种管材传输系统，应用于自动化管材加工生产线，所述管材加工生产线包括加工设备，所述管材传输系统包括：小车通道、物流小车、原材料仓库、成品仓库、行走线、桁架抓取送料机构、吊装机构、缓存料框和分拣机构，所述小车通道铺设于加工车间的地面，所述物流小车滑动连接在所述小车通道上，所述原材料仓库、所述成品仓库和所述行走线设置在所述小车通道的旁侧，所述物流小车能够沿着所述小车通道将管材在所述原材料仓库、所述成品仓库和所述行走线之间转移，所述缓存料框设置在所述行走线下，所述分拣机构设置在所述行走线下，所述分拣机构的一侧设置有加工设备，所述吊装机构滑动装配在加工车间的楼板上，所述吊装机构能够将对应位置的物流小车上的管材转移至所述加工设备进行加工，管材被所述加工设备加工后转移到所述分拣机构或所述缓存料框内，管材经所述分拣机构分拣后落入所述缓存料框内，所述桁架抓取送料机构滑动装配在所述行走线上，所述桁架抓取机构能够抓取所述缓存料框内或所述物流小车内的管材并沿着所述行走线在所述物流小车和所述缓存料框之间转移。
进一步地，所述桁架抓取送料机构包括：上下框架、桁架、第一驱动机构、第二驱动机构和抓料机构，所述上下框架在高度方向上滑动装配在所述桁架上，所述第一驱动机构连接在所述上下框架和所述桁架之间，所述第一驱动机构能够驱动所述上下框架相对所述桁架在高度方向上移动，所述桁架的两端分别滑动连接在所述行走线的两侧，所述第二驱动机构连接在所述桁架和所述行走线之间，所述第二驱动机构能够驱动所述桁架沿着所述行走线的移动，所述抓料机构包括：料爪和第三驱动机构，所述料爪活动地装配在所述上下框架的底部，所述第三驱动机构能够驱动所述料爪做夹紧或放松的动作。
进一步地，所述第一驱动机构包括：第一动力源、上下齿条和上下齿轮，所述第一动力源的主体固定装配在所述桁架上，所述上下齿条竖直装配在所述上下框架上，所述上下齿轮连接在所述第一动力源的输出端上，所述上下齿轮与所述上下齿条啮合；所述第二驱动机构包括：第二动力源、水平齿轮、齿轮座和水平传动齿轮轴，所述第二动力源的主体固定装配在所述桁架上，所述齿轮座固定装配在所述桁架的两端处，所述水平传动齿轮轴转动装配在所述齿轮座上且与所述第二动力源的输出端相连，所述行走线的两侧设置有水平齿条，所述水平传动齿轮轴上的齿轮与所述行走线上对应位置处的所述水平齿条啮合。
进一步地，所述抓料机构还包括抓料架，所述抓料架固定装配在所述上下框架的底部，所述第三驱动机构包括：第三动力源、轴承座和夹管转轴，所述抓料架的底部设置有至少一组所述轴承座，每组所述轴承座均包括平行于所述桁架的延伸方向排布的两排所述轴承座，对应排的所述轴承座转动装配有所述夹管转轴，每一所述料爪均包括第一夹爪和第二夹爪，对应的所述料爪的第一夹爪的端部和第二夹爪的端部均朝内弯曲，每组所述轴承座上的所述夹管转轴均分别装配有至少两一一对应的所述第一夹爪和所述第二夹爪，每一所述夹管转轴均对应设置有所述第三动力源，所述第三动力源的主体转动装配在所述抓料架上，所述第三动力源的输出端与对应的所述第一夹爪或对应的所述第二夹爪转动装配，在所述第三动力源的驱动下，对应的所述第一夹爪或对应的所述第二夹爪做夹紧或放松的动作。
进一步地，所述行走线包括立柱、横梁、导轨、固定横杆和水平齿条，所述行走线的两侧均竖直设置有所述立柱，所述横梁固定装配在所述立柱的顶端，所述横梁沿着所述行走线的长度方向设置，所述固定横杆连接在位于两侧且相互对应的立柱的底部之间，所述导轨和所述水平齿条均设置在所述横梁上且与所述横梁的延伸方向一致，所述桁架抓取送料机构滑动装配在所述导轨上，所述水平齿条与所述第二驱动机构连接。
进一步地，所述行走线还包括防撞块和防撞横杆，所述防撞块设置在所述导轨的两端，所述防撞横杆安装所述行走线的两端的所述立柱之间。
进一步地，所述分拣机构包括：分拣底架、下料组件、防甩组件、推料组件、分料板和第四驱动机构，所述下料组件包括落料板、支撑板和支撑动力源；所述支撑板用于在所述加工设备进行管材加工时对管材进行支撑，所述支撑板倾斜设置，所述落料板具有落料槽，所述落料板固定在所述分拣底架上且位于所述支撑板的底边缘的下方，所述支撑动力源的主体装配在所述分拣底架上，所述支撑板连接在所述支撑动力源的输出端上，所述支撑动力源能够驱动所述支撑板相对所述分拣底架在高度方向上移动，所述防甩组件固定在所述分拣底架上，所述防甩组件用于夹紧被所述加工设备加工时的管材的尾部；所述推料组件包括推料架、推料板和推料驱动机构，所述推料架设置在所述分拣底架的一侧，所述推料板滑动装配在所述推料架上且部分容置于所述落料板的落料槽内，所述推料驱动机构连接在所述推料板和所述推料架之间，所述推料驱动机构能够驱动所述推料板沿着所述落料板的延伸方向移动以推动落入到所述落料板上的管材沿着所述落料槽移动；所述分料板装配在所述分拣底架上，所述分料板具有凹槽，所述分料板连接在所述落料板的一端且位于所述落料板的延伸线上，落入所述落料板内的管材由所述推料板推入所述分料板的凹槽内，所述分料板的两侧均设有分拣料框，所述第四驱动机构连接在所述分料板和所述分拣底架之间，所述第四驱动机构能够驱动所述分料板朝两侧倾斜以将所述分料板内的管材转移到对应侧的分拣料框内。
进一步地，所述推料驱动机构包括导轨滑块、安装板、推料动力源、物料感应器、推料齿条和推料齿轮，所述导轨滑块和推料齿条均固定装配在所述推料架上，所述导轨滑块和所述推料齿条的延伸方向均平行于所述分料板的延伸方向，所述安装板滑动装配在所述导轨滑块上，所述推料板固定装配在所述安装板上，所述推料动力源的主体固定装配在所述安装板上，所述推料齿轮安装在所述推料动力源的输出端上，所述推料齿轮与所述推料齿条啮合，所述物料感应器设置在所述推料架上且位于所述落料板的开口处，当所述物料感应器感应到所述落料板内有管材时，所述推料动力源带动所述推料齿轮转动，以使所述安装板带动所述推料板沿着所述导轨滑块的延伸方向移动。
进一步地，所述第四驱动机构包括：中心旋转轴、气缸连接件、带座轴承、上气缸、下气缸和铰支座，所述带座轴承固定装配在所述分拣底架的上部，所述中心旋转轴通过所述带座轴承与所述分拣底架转动转配，所述分料板和所述气缸连接件均固定装配在所述中心旋转轴上，所述铰支座固定在所述分拣底架上，所述上气缸和所述下气缸的主体相固定，所述上气缸的输出端与所述气缸连接件转动连接，所述下气缸的输出端与所述铰支座转动连接，所述上气缸和所述下气缸能够驱动所述中心旋转轴转动以带动所述分料板的开口朝向两侧或朝上。
进一步地，提供一种自动化管材加工生产线，包括：激光切管机、抛光机、焊接平台和管材传输系统，所述管材传输系统为如上任意一种所述的管材传输系统，所述激光切管机为设置在所述分拣机构的一侧的所述加工设备，所述抛光机设置在所述行走线的下方，所述桁架抓取送料机构能够将所述缓存料框内的管材转移至所述抛光机构内进行抛光加工，所述焊接平台设置在所述小车通道的旁侧，所述吊装机构能够将对应位置的所述物流小车上的管材转移到所述焊接平台上进行焊接加工。
本发明中管材传输系统及应用其的自动化管材加工生产线与现有技术相比，有益效果在于：
作业人员将需要加工的管材从原材料仓库调拨到物流小车上之后，物流小车可以承载着管材在小车通道上移动，物流小车将管材运送到加工设备的对应加工工位后，通过吊装机构将小车上的管材吊装送入加工设备中进行加工，加工设备加工完后将管材送入分拣机构内分拣，被分拣的管材滑入到相应的缓存料框中，之后桁架抓取送料机构可以将缓存料框内的管材抓取并沿着行走线移动，移动到相应工位后可以对管材进行相应的加工，且加工完成后的管材落入相应的缓存料框内，桁架抓取送料机构也可以将加工完成的管材从缓存料框抓取并转移到物流小车，由物流小车沿着小车通道运到成品仓库后由作业人员卸下，本发明的技术方案能够实现成捆原材料及成品往返传输，工作流程固定，形成高效的流水线化作业，减少了人工搬运的时间，减少了人力成本与运输成本，提高了管材的加工效率。
附图说明
图1是本发明实施例中自动化管材加工生产线的总装结构示意图；
图2是本发明实施例中桁架抓取送料机构的正视结构示意图；
图3是本发明实施例中桁架抓取送料机构的左视结构示意图；
图4是本发明实施例中行走线的正视结构示意图；
图5是本发明实施例中行走线的立体结构示意图；
图6是本发明实施例中分拣机构的正视结构示意图；
图7是图6中的分拣机构沿A-A方向的剖视结构示意图；
图8是本发明实施例中分拣机构的左视结构示意图；
图9是本发明实施例中分拣机构的立体结构示意图；
图10是本发明实施例中抛光机的俯视结构示意图；
图11是图10中的抛光机沿B-B方向的剖视结构示意图；
图12是本发明实施例中抛光机的正视结构示意图；
图13是本发明实施例中焊接平台的俯视结构示意图；
图14是本发明实施例中焊接平台的正视结构示意图；
图15是图13中的焊接平台沿C-C方向的剖视结构示意图。
在附图中，各附图标记表示：
1、原材料仓库；2、成品仓库；3、桁架抓取送料机构；4、行走线；5、缓存料框；6、分拣机构；7、质检平台；8、激光切管机；9、抛光机；10、物流小车；11、安全护栏；12、焊接平台；13、小车控制柜；14、小车通道；
31、上下框架；32、第一动力源；33、上下齿条；34、桁架；35、水平齿轮；36、齿轮座；37、水平传动齿轮轴；38、抓料架；39、轴承座；310、夹管转轴；311、夹紧气缸；312、料爪；313、第二动力源；314、上下齿轮；315、承载滚轮；316、定位滚轮；
41、立柱；42、横梁；43、水平齿条；44、导轨；45、防撞块；46、防撞横杆；47、固定横杆；
51、料框支架；52、撑料板；
61、下料组件；62、防甩组件；63、分料板；64、中心旋转轴；65、气缸连接件；66、带座轴承；67、推料齿条；68、推料架；69、物料感应器；610、推料动力源；611、推料板；612、安装板；613、推料齿轮；614、导轨滑块；615、支撑板；616、分拣料框；617、分拣底架；618、上销轴；619、上鱼眼轴承；620、上气缸；621、下气缸；622、下鱼眼轴承；623、下销轴；624、铰支座；625、落料板；
91、进给座；92、进给床身；93、进给导轨滑块；94、前支撑轮组；95、后支撑轮组；96、落料料框；97、主机床身；98、升降轴；99、升降齿轮；910、升降带座轴承；911、升降齿条；912、上料底架；913、输送带座轴承；914、输送装置；915、输送轴；916、输送电机及减速机；917、上料感应装置；918、升降手轮及减速机；919、平齐气缸；920、进给齿条；921、到位检测装置；922、限位齿轮齿条；923、限位导轨滑块；924、支撑架；925、支撑滚轮组；926、定位滚轮组；927、上下料机构；928、限位轴；929、升降导轨滑块；930、进给电机及减速机；931、带轮组；932、旋转电机；933、旋转抛光机构；934、前后手轮；935、挡料板；936、进给齿轮；
121、接料架；122、打包导轨；123、存料车；124、电动固定架；125、电动活动架；126、送料导轨；127、送料架；128、送料输送装置；129、送料电机及减速机；1210、送料V料板；1211、进料电机及减速机；1212、进料输送装置；1213、进料V料板；1214、接料电机及减速机；1215、接料输送装置；1216、接料V料板；1217、接料架。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：
在本实施例中，如图1-15所示，提供一种自动化管材加工生产线，包括管材传输系统和加工设备，其中，管材传输系统包括：小车控制柜13、小车通道14、物流小车10、原材料仓库1、成品仓库2、行走线4、桁架抓取送料机构3、吊装机构、缓存料框5和分拣机构6，小车通道14铺设于加工车间的地面，小车通道14上具有轨道，物流小车10滑动连接在小车通道14的轨道上，小车控制柜13设置在小车通道14的一侧，用于控制物流小车10的运动，原材料仓库1、成品仓库2和行走线4设置在小车通道14的旁侧，物流小车10能够沿着小车通道14将管材在原材料仓库1、成品仓库2和行走线4之间转移，缓存料框5设置在行走线4下，分拣机构6设置在行走线4下，分拣机构6的一侧设置有加工设备，吊装机构滑动装配在加工车间的楼板上，吊装机构能够将对应位置的物流小车10上的管材转移至加工设备进行加工，管材被加工设备加工后转移到分拣机构6或缓存料框5内，管材经分拣机构6分拣后落入缓存料框5内，桁架抓取送料机构3滑动装配在行走线4上，桁架抓取送料机构3能够抓取缓存料框5内或物流小车10内的管材并沿着行走线4在物流小车10和缓存料框5之间转移；加工生产线内的加工设备包括但不限于：激光切管机8、抛光机9和焊接平台12，即前述的加工设备可以是不同种类不同数量的加工设备，激光切管机8为设置在分拣机构6的一侧的加工设备，抛光机9设置在行走线4的下方，桁架抓取送料机构3能够将缓存料框5内的管材转移至抛光机9构内进行抛光加工，焊接平台12设置在小车通道14的旁侧，吊装机构能够将对应位置的物流小车10上的管材转移到焊接平台12上进行焊接加工。
作业人员将需要加工的管材从原材料仓库1调拨到物流小车10上之后，物流小车10可以承载着管材在小车通道14上移动，物流小车10将管材运送到加工设备的对应加工工位后，通过吊装机构将小车上的管材吊装送入加工设备中进行加工，加工设备加工完后将管材送入分拣机构6内分拣，被分拣的管材滑入到相应的缓存料框5中，之后桁架抓取送料机构3可以将缓存料框5内的管材抓取并沿着行走线4移动，移动到相应工位后可以对管材进行相应的加工，且加工完成后的管材落入相应的缓存料框5内，桁架抓取送料机构3也可以将加工完成的管材从缓存料框5抓取并转移到物流小车10，由物流小车10沿着小车通道14运到成品仓库2后由作业人员卸下，本发明的技术方案能够实现成捆原材料及成品往返传输，工作流程固定，形成高效的流水线化作业，减少了人工搬运的时间，减少了人力成本与运输成本，提高了管材的加工效率。
如图2-5所示，桁架抓取送料机构3包括：上下框架31、桁架34、第一驱动机构、第二驱动机构和抓料机构，上下框架31在高度方向上滑动装配在桁架34上，第一驱动机构连接在上下框架31和桁架34之间，第一驱动机构能够驱动上下框架31相对桁架34在高度方向上移动，桁架34的两端分别滑动连接在行走线4的两侧，第二驱动机构连接在桁架34和行走线4之间，第二驱动机构能够驱动桁架34沿着行走线4的移动，抓料机构包括：料爪312和第三驱动机构，料爪312活动地装配在上下框架31的底部，第三驱动机构能够驱动料爪312做夹紧或放松的动作。
具体的，第一驱动机构包括：第一动力源32、上下齿条33和上下齿轮314，第一动力源32的主体固定装配在桁架34上，第一动力源32由上下电机和减速机构成，减速机的输出端即第一动力源32的输出端，上下齿条33竖直装配在上下框架31上，上下框架31具有两条侧框，在两条侧框上均分别装配有上下齿条33，上下齿轮314连接在第一动力源32的输出端上，第一动力源32装配在桁架34的上侧中部，第一动力源32具有两个输出端，该两个输出端分别朝向上下框架31的两条侧框，因此，第一动力源32上的上下齿轮314能与两侧框上的上下齿条33啮合，第一动力源32驱动上下框架31移动时更加高效可靠；第二驱动机构包括：第二动力源313、水平齿轮35、齿轮座36和水平传动齿轮轴37，第二动力源313的主体固定装配在桁架34的底侧中部，第二动力源313由电机和减速箱构成，齿轮座36固定装配在桁架34的底侧的两端处，第二动力源313的输出端为减速箱两侧的输出端，水平传动齿轮轴37具有两个，水平传动齿轮轴37分别转动装配在对应的齿轮座36上且与第二动力源313的输出端分别相连，行走线4的两侧设置有水平齿条43，水平传动齿轮轴37上的齿轮与行走线4上对应位置处的水平齿条43啮合，第二动力源313驱动水平传动齿轮轴37时，能够带动桁架34沿着行走线4的延伸方向移动，从而带动桁架抓取送料机构3整体沿着行走线4的延伸方向移动。
抓料机构还包括抓料架38，抓料架38固定装配在上下框架31的底部，第三驱动机构包括：第三动力源、轴承座39和夹管转轴310，抓料架38的底部设置有至少一组轴承座39，每组轴承座39均包括平行于桁架34的延伸方向排布的两排轴承座39，对应排的轴承座39转动装配有夹管转轴310，每一料爪312均包括第一夹爪和第二夹爪，对应的料爪312的第一夹爪的端部和第二夹爪的端部均朝内弯曲，每组轴承座39上的夹管转轴310均分别装配有至少两一一对应的第一夹爪和第二夹爪，每一夹管转轴310均对应设置有第三动力源，第三动力源的主体转动装配在抓料架38上，第三动力源的输出端与对应的第一夹爪或对应的第二夹爪转动装配，在第三动力源的驱动下，对应的第一夹爪或对应的第二夹爪做夹紧或放松的动作。在本实施例中，抓料架38的底部设置有两组轴承座39，分别位于抓料架38的底侧的两端，每组轴承座39对应的两夹管转轴310上沿着夹管转轴310的延伸方向间隔设置有三个料爪312，第三动力源采用夹紧气缸311，对应组的两夹管轴承分别对应设置有一个第三动力源，对应的第三动力源连接对应夹管轴承上的夹爪，因此，在对应组的两第三动力源的配合下，可以通过对应的夹爪和夹管转轴310带动对应组的三个料爪312同步进行夹紧或放松的动作；在其他实施例中，每组轴承座39对应的两夹管转轴310上沿着夹管转轴310的延伸方向可以设置两组、四组、五组等的料爪312，夹管转轴310上也可以对应设置两个、三个等的第三动力源。
行走线4包括立柱41、横梁42、导轨44、固定横杆47和水平齿条43，行走线4的两侧均竖直设置有立柱41，横梁42固定装配在立柱41的顶端，横梁42沿着行走线4的长度方向设置，固定横杆47连接在位于两侧且相互对应的立柱41的底部之间，导轨44和水平齿条43均设置在横梁42上且与横梁42的延伸方向一致，桁架抓取送料机构3滑动装配在导轨44上，水平齿条43与第二驱动机构连接。具体的，在本实施例中，横梁42由多根梁拼接而成，导轨44安装在横梁42的上部，桁架34的底侧的两端分别设置有承载滚轮315和定位滚轮316，承载滚轮315承载于导轨44的顶面，导轨44的一侧具有沿着导轨44的延伸方向的定位槽，桁架34上的定位滚轮316的角度可以微调，定位滚轮316上具有定位环凸，因此定位滚轮316的定位环凸可以嵌置于定位槽内，在桁架34沿着行走线4移动的过程中，定位环凸能够保证桁架34的稳定性；水平齿条43设置在行走线4两侧的横梁42的内侧面，与桁架34上的水平齿轮35啮合；行走线4还包括防撞块45和防撞横杆46，防撞块45设置在导轨44的两端的顶部，防撞横杆46安装行走线4的两端的立柱41之间，防撞块45可对桁架34起第一重保护，防撞横杆46可以对桁架34起第二重保护，从而有效地防止桁架34脱离行走线4，更加安全可靠。
如图7-8所示，结合图1，缓存料框5设置在行走线4的底部，缓存料框5包括料框支架51和撑料板52，撑料板52固定装配在料框支架51上，撑料板52的横截面的中部为朝下弯曲的弧形结构，撑料板52的横截面的两端为导向斜面，因此，管材能够沿着导向斜面落入到弧形结构内，为了节约材料，一个缓存料框5包括多个撑料板52，多个撑料板52在料框支架51的延伸方向上等距间隔排列，因此，各撑料板52之间的底部为中空，能够在满足承载管材的条件下节约成本。
如图6-9所示，分拣机构6包括：分拣底架617、下料组件61、防甩组件62、推料组件、分料板63和第四驱动机构，下料组件61包括落料板625、支撑板615和支撑动力源；支撑板615用于在加工设备进行管材加工时对管材进行支撑，支撑板615倾斜设置，落料板625具有V型的落料槽，落料板625固定在分拣底架617上且位于支撑板615的底边缘的下方，支撑动力源采用气缸，支撑动力源的主体装配在分拣底架617上，支撑板615连接在支撑动力源的输出端上，支撑动力源能够驱动支撑板615相对分拣底架617在高度方向上移动，从而实现随动支撑加工管材，防甩组件62固定在分拣底架617上，防甩组件62用于夹紧被加工设备(激光切管机8)加工时的管材的尾部，防止管材甩动；推料组件包括推料架68、推料板611和推料驱动机构，推料架68设置在分拣底架617的一侧，推料架68安装在地基上与推料底架相连，推料板611滑动装配在推料架68上且部分容置于落料板625的落料槽内，推料驱动机构连接在推料板611和推料架68之间，推料驱动机构能够驱动推料板611沿着落料板625的延伸方向移动以推动落入到落料板625上的管材沿着落料槽朝分料板63移动；分料板63装配在分拣底架617上，分料板63具有V型凹槽，分料板63连接在落料板625的一端且位于落料板625的延伸线上，落入落料板625内的管材由推料板611推入分料板63的凹槽内，分料板63的两侧均设有分拣料框616(缓存料框5)，第四驱动机构连接在分料板63和分拣底架617之间，第四驱动机构能够驱动分料板63朝两侧倾斜以将分料板63内的管材转移到对应侧的分拣料框616内。
推料驱动机构包括导轨滑块614、安装板612、推料动力源610、物料感应器69、推料齿条67和推料齿轮613，导轨滑块614和推料齿条67均固定装配在推料架68上，导轨滑块614和推料齿条67的延伸方向均平行于分料板63的延伸方向，安装板612滑动装配在导轨滑块614上，推料板611固定装配在安装板612上，推料动力源610的主体固定装配在安装板612上，推料动力源610由推料电机和减速机构成，推料动力源610的输出端即对应的减速机的输出端，推料齿轮613安装在推料动力源610的输出端上，推料齿轮613与推料齿条67啮合，物料感应器69设置在推料架68上且位于落料板625的端部开口处，当物料感应器69感应到落料板625内有管材时，推料动力源610带动推料齿轮613转动，以使安装板612带动推料板611沿着导轨滑块614的延伸方向移动。
第四驱动机构包括：中心旋转轴64、气缸连接件65、带座轴承66、上气缸620、下气缸621和铰支座624，带座轴承66固定装配在分拣底架617的上部，中心旋转轴64通过带座轴承66与分拣底架617转动转配，分料板63和气缸连接件65均固定装配在中心旋转轴64上，铰支座624固定在分拣底架617上，上气缸620和下气缸621的主体相固定，上气缸620的输出端与气缸连接件65通过上销轴618和上鱼眼轴承619转动连接，下气缸621的输出端与铰支座624通过下销轴623和下鱼眼销轴转动连接，上气缸620和下气缸621能够驱动中心旋转轴64转动以带动分料板63的开口朝向两侧或朝上，同一中心旋转轴64可以同时装配两组上气缸620和下气缸621，中心转轴转动的角度具体看上气缸620和下气缸621的充气状态，当上气缸620均排气、下气缸621均充气时，分料板63保持中立，即分料板63的开口朝上，当上气缸620均排气、下气缸621均充气时，分料板63朝左翻，即分料板63的开口朝左，当上气缸620均排气、下气缸621均排气时，分料板63朝右翻，即分料板63的开口朝右，上气缸620和下气缸621具体的状态由中控系统根据激光切管机8的切割参数控制。
如图10-12所示，抛光机9由进给座91、进给床身92、进给导轨滑块93、前支撑轮组94、后支撑轮组95、落料料框96、主机床身97、升降轴98、升降齿轮99、升降带座轴承910、升降齿条911、上料底架912、输送带座轴承913、输送装置914、输送轴915、输送电机及减速机916、上料感应装置917、升降手轮及减速机918、平齐气缸919、进给齿条920、到位检测装置921、限位齿轮齿条922、限位导轨滑块923、支撑架924、支撑滚轮组925、定位滚轮组926、上下料机构927、限位轴928、升降导轨滑块929、进给电机及减速机930、带轮组931、旋转电机932、旋转抛光机构933、前后手轮934、挡料板935、进给齿轮936等主要零件组成。
进给床身92安装在地基面上，进给导轨滑块93、进给齿条920、前支撑轮组94安装在进给床身92上，进给座91安装在进给导轨滑块93的滑块上，进给电机及减速机930安装在进给座91的左下侧，进给齿轮936安装在进给电机及减速机930的输出轴上与进给齿条920啮合传动，旋转电机932安装在进给座91的右上侧，旋转抛光机构933安装在进给座91的右下侧且前端受前支撑轮组94支撑，带轮组931连接旋转电机932与旋转抛光机构933，进行旋转传动；主机床身97安装在地基面上并与进给床身92相连接，落料料框96安放在主机床身97的左侧地基面，后支撑轮组95安装在主机床身97上，且旋转抛光机构933的前端可通过滚轮组且受到支撑，定位滚轮组926安装在主机床身97的上部，支撑滚轮组925、上下料机构927安装在主机床身97上，上料底架912安放在主机床身97的右侧地基面，升降带座轴承910、升降导轨滑块929、平齐气缸919安装在上料底架912的上部，升降轴98安装在升降带座轴承910中，升降齿轮99安装在升降轴98上，升降手轮及减速机918与升降轴98的端部相连接，挡料板935安装在升降导轨滑块929的滑块上，升降齿条911安装在挡料板935上并与升降齿轮99啮合传动，支撑架924安装在上料底架912上，输送带座轴承913、输送装置914安装在支撑架924上，输送电机及减速机916安装在上料底架912上，输送轴915安装在输送带座轴承913中，并与输送电机及减速机916、输送装置914的输送轮相连接。上料感应装置917安装在前两组支撑架924的侧面，限位轴928通过带座轴承66安装在支撑架924上，限位齿轮齿条922的齿轮安装在限位轴928上，与安装在到位检测装置921上的齿条啮合传动，前后手轮934安装在限位轴928的右端，限位导轨滑块923安装在在支撑架924上，到位检测装置921安装在限位导轨滑块923的滑块上。
如图13-15所示，焊接平台12由接料架121、打包导轨122、存料车123、电动固定架124、电动活动架125、送料导轨126、送料架127、送料输送装置128、送料电机及减速机129、送料V料板1210、进料电机及减速机1211、进料输送装置1212、进料V料板1213、接料电机及减速机1214、接料输送装置1215、接料V料板1216、接料架121等主要零件组成。
接料架121、打包导轨122、电动固定架124、送料导轨126、送料架127如附图所示位置固定在地基面上，存料车123的滑轮套合在打包导轨122上运动，电动活动架125的滑轮套合在送料导轨126上运动，送料输送装置128固定在送料架127上，送料V料板1210固定在送料输送装置128上，送料电机固定在送料架127的侧面且输出轴与送料输送装置128相连接，进料输送装置1212固定在电动活动架125上，进料电机及减速机1211固定在电动活动架125的侧面且输出轴与进料输送装置1212相连接，进料V料板1213固定在进料输送装置1212上，接料架121固定在接料架121的右侧面，接料输送装置1215固定在接料架121上，接料V料板1216固定在接料输送装置1215上，接料电机及减速机1214固定在接料架121的左侧面且输出轴与接料输送装置1215相连接。
在自动化管材加工生产线区域的周围设置有安全护栏11进行保护。
本发明的自动化管材加工生产线的作业流程如下：
作业人员在原材料仓库1调拨出需要加工的管材，通过小车控制柜13对物流小车10发送原材料取料信号，物流小车10接收到信号后移动到原材料仓库1工位，由作业人员将原材料仓库1内的管材吊装到物流小车10上，之后物流小车10将原材料管材送至切割区域工位；切割区域工位的作业人员将管材通过吊装机构送入到激光切管机8中进行切割，本实施例中的吊装机构采用桁车，在切割的过程中，分拣机构6上的防甩组件62将管材的尾部夹紧，支撑板615对管材进行支撑，完成切割的管材沿着支撑板615滑落到分拣机构6的落料板625内，之后由推料板611推送到分料板63内进行分拣，分拣后的管材落入到相应的缓存料框5内；桁架抓取送料机构3接收到管材到位信号后，沿着行走线4移动到相应的缓存料框5上方，之后料爪312将管材抓取后输送到抛光机9中进行抛光作业，管材抛光完成后滑入到抛光机9旁的落料料框96内，之后桁架抓取送料机构3、物流小车10接收到管材输送信号，物流小车10移动到抛光输出工位后，桁架抓取送料机构3将落料料框96中的管材抓取并输送到物流小车10上；随后物流小车10将管材运输到焊接平台12中进行焊接作业，完成焊接作业后作业人员将管材打包放入物流小车10上，最后物流小车10将管材运送到成品仓库2旁由作业人员调拨入以进行存放；在各个加工环节过后，管材可以由吊装机构吊装到质检平台7处进行质检。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种管材传输系统，应用于自动化管材加工生产线，所述管材加工生产线包括加工设备，其特征在于，所述管材传输系统包括：小车通道(14)、物流小车(10)、原材料仓库(1)、成品仓库(2)、行走线(4)、桁架抓取送料机构(3)、吊装机构、缓存料框(5)和分拣机构(6)，所述小车通道(14)铺设于加工车间的地面，所述物流小车(10)滑动连接在所述小车通道(14)上，所述原材料仓库(1)、所述成品仓库(2)和所述行走线(4)设置在所述小车通道(14)的旁侧，所述物流小车(10)能够沿着所述小车通道(14)将管材在所述原材料仓库(1)、所述成品仓库(2)和所述行走线(4)之间转移，所述缓存料框(5)设置在所述行走线(4)下，所述分拣机构(6)设置在所述行走线(4)下，所述分拣机构(6)的一侧设置有加工设备，所述吊装机构滑动装配在加工车间的楼板上，所述吊装机构能够将对应位置的物流小车(10)上的管材转移至所述加工设备进行加工，管材被所述加工设备加工后转移到所述分拣机构(6)内，管材经所述分拣机构(6)分拣后落入所述缓存料框(5)内，所述桁架抓取送料机构(3)滑动装配在所述行走线(4)上，所述桁架抓取送料机构(3)能够抓取所述缓存料框(5)内或所述物流小车(10)内的管材并沿着所述行走线(4)在所述物流小车(10)和所述缓存料框(5)之间转移；所述行走线(4)包括立柱(41)、导轨(44)、横梁(42)、防撞块(45)和防撞横杆(46)，所述行走线(4)的两侧均竖直设置有所述立柱(41)，所述横梁(42)固定装配在所述立柱(41)的顶端，所述横梁(42)沿着所述行走线(4)的长度方向设置，所述导轨(44)设置在所述横梁(42)上且与所述横梁(42)的延伸方向一致，所述防撞块(45)设置在所述导轨(44)的两端，所述防撞横杆(46)安装所述行走线(4)的两端的所述立柱(41)之间。
2.根据权利要求1所述的管材传输系统，其特征在于，所述桁架抓取送料机构(3)包括：上下框架(31)、桁架(34)、第一驱动机构、第二驱动机构和抓料机构，所述上下框架(31)在高度方向上滑动装配在所述桁架(34)上，所述第一驱动机构连接在所述上下框架(31)和所述桁架(34)之间，所述第一驱动机构能够驱动所述上下框架(31)相对所述桁架(34)在高度方向上移动，所述桁架(34)的两端分别滑动连接在所述行走线(4)的两侧，所述第二驱动机构连接在所述桁架(34)和所述行走线(4)之间，所述第二驱动机构能够驱动所述桁架(34)沿着所述行走线(4)的移动，所述抓料机构包括：料爪(312)和第三驱动机构，所述料爪(312)活动地装配在所述上下框架(31)的底部，所述第三驱动机构能够驱动所述料爪(312)做夹紧或放松的动作。
3.根据权利要求2所述的管材传输系统，其特征在于，所述第一驱动机构包括：第一动力源(32)、上下齿条(33)和上下齿轮(314)，所述第一动力源(32)的主体固定装配在所述桁架(34)上，所述上下齿条(33)竖直装配在所述上下框架(31)上，所述上下齿轮(314)连接在所述第一动力源(32)的输出端上，所述上下齿轮(314)与所述上下齿条(33)啮合；
所述第二驱动机构包括：第二动力源(313)、水平齿轮(35)、齿轮座(36)和水平传动齿轮轴(37)，所述第二动力源(313)的主体固定装配在所述桁架(34)上，所述齿轮座(36)固定装配在所述桁架(34)的两端处，所述水平传动齿轮轴(37)转动装配在所述齿轮座(36)上且与所述第二动力源(313)的输出端相连，所述行走线(4)的两侧设置有水平齿条(43)，所述水平传动齿轮轴(37)上的齿轮与所述行走线(4)上对应位置处的所述水平齿条(43)啮合。
4.根据权利要求2所述的管材传输系统，其特征在于，所述抓料机构还包括抓料架(38)，所述抓料架(38)固定装配在所述上下框架(31)的底部，所述第三驱动机构包括：第三动力源、轴承座(39)和夹管转轴(310)，所述抓料架(38)的底部设置有至少一组所述轴承座(39)，每组所述轴承座(39)均包括平行于所述桁架(34)的延伸方向排布的两排所述轴承座(39)，对应排的所述轴承座(39)转动装配有所述夹管转轴(310)，每一所述料爪(312)均包括第一夹爪和第二夹爪，对应的所述料爪(312)的第一夹爪的端部和第二夹爪的端部均朝内弯曲，每组所述轴承座(39)上的所述夹管转轴(310)均分别装配有至少两一一对应的所述第一夹爪和所述第二夹爪，每一所述夹管转轴(310)均对应设置有所述第三动力源，所述第三动力源的主体转动装配在所述抓料架(38)上，所述第三动力源的输出端与对应的所述第一夹爪或对应的所述第二夹爪转动装配，在所述第三动力源的驱动下，对应的所述第一夹爪或对应的所述第二夹爪做夹紧或放松的动作。
5.根据权利要求2-4中任意一项所述的管材传输系统，其特征在于，所述行走线(4)包括固定横杆(47)和水平齿条(43)，所述固定横杆(47)连接在位于两侧且相互对应的立柱(41)的底部之间，所述水平齿条(43)设置在所述横梁(42)上且与所述横梁(42)的延伸方向一致，所述桁架抓取送料机构(3)滑动装配在所述导轨(44)上，所述水平齿条(43)与所述第二驱动机构连接。
6.根据权利要求5所述的管材传输系统，其特征在于，所述分拣机构(6)包括：分拣底架(617)、下料组件(61)、防甩组件(62)、推料组件、分料板(63)和第四驱动机构，所述下料组件(61)包括落料板(625)、支撑板(615)和支撑动力源；
所述支撑板(615)用于在所述加工设备进行管材加工时对管材进行支撑，所述支撑板(615)倾斜设置，所述落料板(625)具有落料槽，所述落料板(625)固定在所述分拣底架(617)上且位于所述支撑板(615)的底边缘的下方，所述支撑动力源的主体装配在所述分拣底架(617)上，所述支撑板(615)连接在所述支撑动力源的输出端上，所述支撑动力源能够驱动所述支撑板(615)相对所述分拣底架(617)在高度方向上移动，所述防甩组件(62)固定在所述分拣底架(617)上，所述防甩组件(62)用于夹紧被所述加工设备加工时的管材的尾部；
所述推料组件包括推料架(68)、推料板(611)和推料驱动机构，所述推料架(68)设置在所述分拣底架(617)的一侧，所述推料板(611)滑动装配在所述推料架(68)上且部分容置于所述落料板(625)的落料槽内，所述推料驱动机构连接在所述推料板(611)和所述推料架(68)之间，所述推料驱动机构能够驱动所述推料板(611)沿着所述落料板(625)的延伸方向移动以推动落入到所述落料板(625)上的管材沿着所述落料槽移动；
所述分料板(63)装配在所述分拣底架(617)上，所述分料板(63)具有凹槽，所述分料板(63)连接在所述落料板(625)的一端且位于所述落料板(625)的延伸线上，落入所述落料板(625)内的管材由所述推料板(611)推入所述分料板(63)的凹槽内，所述分料板(63)的两侧均设有分拣料框(616)，所述第四驱动机构连接在所述分料板(63)和所述分拣底架(617)之间，所述第四驱动机构能够驱动所述分料板(63)朝两侧倾斜以将所述分料板(63)内的管材转移到对应侧的分拣料框(616)内。
7.根据权利要求6所述的管材传输系统，其特征在于，所述推料驱动机构包括导轨滑块(614)、安装板(612)、推料动力源(610)、物料感应器(69)、推料齿条(67)和推料齿轮(613)，所述导轨滑块(614)和推料齿条(67)均固定装配在所述推料架(68)上，所述导轨滑块(614)和所述推料齿条(67)的延伸方向均平行于所述分料板(63)的延伸方向，所述安装板(612)滑动装配在所述导轨滑块(614)上，所述推料板(611)固定装配在所述安装板(612)上，所述推料动力源(610)的主体固定装配在所述安装板(612)上，所述推料齿轮(613)安装在所述推料动力源(610)的输出端上，所述推料齿轮(613)与所述推料齿条(67)啮合，所述物料感应器(69)设置在所述推料架(68)上且位于所述落料板(625)的开口处，当所述物料感应器(69)感应到所述落料板(625)内有管材时，所述推料动力源(610)带动所述推料齿轮(613)转动，以使所述安装板(612)带动所述推料板(611)沿着所述导轨滑块(614)的延伸方向移动。
8.根据权利要求6所述的管材传输系统，其特征在于，所述第四驱动机构包括：中心旋转轴(64)、气缸连接件(65)、带座轴承(66)、上气缸(620)、下气缸(621)和铰支座(624)，所述带座轴承(66)固定装配在所述分拣底架(617)的上部，所述中心旋转轴(64)通过所述带座轴承(66)与所述分拣底架(617)转动转配，所述分料板(63)和所述气缸连接件(65)均固定装配在所述中心旋转轴(64)上，所述铰支座(624)固定在所述分拣底架(617)上，所述上气缸(620)和所述下气缸(621)的主体相固定，所述上气缸(620)的输出端与所述气缸连接件(65)转动连接，所述下气缸(621)的输出端与所述铰支座(624)转动连接，所述上气缸(620)和所述下气缸(621)能够驱动所述中心旋转轴(64)转动以带动所述分料板(63)的开口朝向两侧或朝上。
9.一种自动化管材加工生产线，其特征在于，包括：激光切管机(8)、抛光机(9)、焊接平台(12)和管材传输系统，所述管材传输系统为如权利要求1-8中任意一项所述的管材传输系统，所述激光切管机(8)为设置在所述分拣机构(6)的一侧的所述加工设备，所述抛光机(9)设置在所述行走线(4)的下方，所述桁架抓取送料机构(3)能够将所述缓存料框(5)内的管材转移至所述抛光机(9)构内进行抛光加工，所述焊接平台(12)设置在所述小车通道(14)的旁侧，所述吊装机构能够将对应位置的所述物流小车(10)上的管材转移到所述焊接平台(12)上进行焊接加工。
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