CN110814414A - 多卡盘零尾料上下料管材切割生产线 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多卡盘零尾料上下料管材切割生产线，属于管材切割技术领域，其机架上设置有沿机架长度方向布置的平行航轨，平行航轨上至少设置有前卡盘、中卡盘和后卡盘，以及切割龙门架上配置有切割机构；机架上配置有升降随动对中支撑机构、线末随动下料机构和线末夹紧机构。本发明的升降随动和对中精确，有效合理的配合在管材切割过程中的随动管材动作的变化。本发明的倾斜卸料有利于使管材从切割生产线上切割后直接倾斜式向下自主滚动卸料，方便快捷，易于控制。本发明的线末夹紧机构实现抓手向中心管材抓取空间的靠拢，从而对中心处管材进行有力的抓取。本发明的复合动作快捷有效，走位精准，方便电气化精确控制。

Description

多卡盘零尾料上下料管材切割生产线

技术领域

本发明涉及管材切割技术领域，具体地说是一种多卡盘零尾料上下料管材切割生产线。

背景技术

一般的，现有技术下的管材切割设备，大多都包含有至少三个可左右移动和同步旋转的卡盘，正常切割时，卡盘抓着管材前进和旋转，利用切割头进行切割管材。传统的管材切割设备因为卡盘的设置根据工艺不同，有些会产生尾料，尾管的产生带来了原材料的浪费。公开号为CN109175730A的专利文献，名称为：全移动式多卡盘切割装置及方法，该项技术能够最大限度的减少尾料，节约成本，但还是无法做到零尾料。并且，多卡盘的管材切割设备在管材上料时，对于不同管径的管材对中，多卡盘的自定心夹钳不能良好的保证全长的管材都在中心轴线上。线末也缺少对切割后的管材的后处理设备。

发明内容

本发明的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种多卡盘零尾料上下料管材切割生产线。

本发明的技术方案是按以下方式实现的，本发明的多卡盘零尾料上下料管材切割生产线，包括机架，机架上设置有沿机架长度方向布置的平行航轨，平行航轨上至少设置有前卡盘、中卡盘和后卡盘，以及切割龙门架，切割龙门架上配置有切割机构；机架上配置有升降随动对中支撑机构、线末随动下料机构和线末夹紧机构。

具体的说是，

前卡盘、中卡盘和后卡盘以及切割龙门架分别通过独立的航架配置在航轨上，并与航轨滑动连接。

前卡盘、中卡盘和后卡盘以及切割龙门架分别配置独立的沿航轨往返精准行走的行走机构。

升降随动对中支撑机构、线末随动下料机构和线末夹紧机构分别配置有独立的电动动力机构。

机架上配置有具有二级升降动作的夹持管材对中的平转管缘滚动双辊构成的升降随动对中支撑机构、管材径向侧方卸料的线末随动下料机构和四爪双双联动夹持管材的线末夹紧机构。

机架的上料段配置有升降随动对中支撑机构固定单元，升降随动对中支撑机构固定单元设置在航轨下方，并沿航轨方向顺序排列，顺序排列的升降随动对中支撑机构固定单元中至少配置两组升降随动对中支撑机构，

管材切割生产线的升降随动对中支撑机构，其结构包括固定底座、一级升降座和二级升降架，

在固定底座的底部固定连接有竖直设置的一级升降机，一级升降机的升降推杆从固定底座下方向上穿出固定底座，升降推杆的顶端固定连接有一级升降座，一级升降座上固定配置有水平布置的二级升降机，二级升降机的轴向输出主动齿轮，

一级升降座的侧壁固定连接有滑座组件，

一级升降座的侧方设置有二级升降架，二级升降架上配置有竖直方向的滑轨组件，

滑座组件和滑轨组件相滑动配合连接，

二级升降架上固定连接有竖直方向的齿条，齿条和滑轨组件的滑轨相平行；

二级升降机输出的主动齿轮与齿条啮合；

一级升降机的升降推杆推拉一级升降座，使一级升降座实现一级升降动作；二级升降机驱动主动齿轮正反转，使齿条相对主动齿轮升降动作，齿条带动整个二级升降架通过滑座组件和滑轨组件的滑动配合实现二级升降动作；

二级升降架的顶端设置有对中支撑组件；

对中支撑组件设置有水平方向布置的中心转盘，中心转盘的轴向上同轴设置有水平的对中支撑盘，对中支撑盘在中心转盘上同轴线驱动配合，

对中支撑盘长度方向上的两端分别设置有竖直方向的管缘滚动辊；两个管缘滚动辊的辊轴固定连接在对中支撑盘上；每一个管缘滚动辊的辊身相对其所在辊轴自由转动；

于两个管缘滚动辊之间的对中支撑盘的一个侧边上设置有水平方向的水平滚动辊；水平滚动辊的辊轴固定连接在其所在的对中支撑盘的侧边上，水平滚动辊的辊身相对其辊轴自由转动；

两个管缘滚动辊分别与水平滚动辊相垂直；

水平滚动辊的上辊缘的高度高于对中支撑盘的上表面。

一级升降座的底部固定连接有竖直设置的光轴导柱组，光轴导柱组的每一个光轴导柱两两互相平行，光轴导柱组的每一个光轴导柱向下方延伸穿接进固定底座上的导向座孔，每一个光轴导柱穿过导向座孔并向固定底座下方延伸，每一个光轴导柱的长度大于一级升降机的升降推杆的升降行程的长度。

一级升降机升降推杆的升降行程和二级升降架滑座组件、滑轨组件的滑动升降行程互相平行，且二者均设置在沿竖直方向上。

一级升降机采用自锁正反向工作的电动缸、气缸或液压缸；

二级升降机采用自锁正反向工作的电机，电机输出轴同轴固定连接主动齿轮。

二级升降架的顶端固定连接有回转气缸固定板，回转气缸固定板上固定连接有回转气缸，回转气缸驱动连接中心转盘，中心转盘驱动对中支撑盘。

回转气缸配置有角度传感器。

二级升降架上固定连接有二级升降板，二级升降板固定连接在滑轨组件上。

二级升降机驱动减速机，减速机驱动连接主动齿轮。

两个管缘滚动辊之间的水平连线的中点在中心转盘上的投影落在中心转盘的旋转轴心上。

两个管缘滚动辊的大小、形状、规格相同。

机架的线末段设置有线末随动下料机构，

管材切割生产线线末随动下料机构，其结构包括上游固定座和下游固定座，

上游固定座的上游端面固定连接有上游固定滑块；

上游固定座的座身上设置有上游轴座；

下游固定座的下游端面固定连接有下游固定滑块；

下游固定座的座身上设置有下游轴座；

上游随动升降板的内侧板面上固定连接有上游导轨和上游齿条，上游导轨和上游齿条互相平行且竖直设置，上游导轨和上游固定滑块滑动配合；

下游随动升降板的内侧板面上固定连接有下游导轨和下游齿条，下游导轨和下游齿条互相平行且竖直设置，下游导轨和下游固定滑块滑动配合；

上游轴座和下游轴座之间共同穿接有一传动轴，传动轴水平设置；

传动轴的上游端同轴固定连接有上游齿轮，传动轴的下游端同轴固定连接有下游齿轮；

上游齿轮和上游齿条啮合；

下游齿轮和下游齿条啮合；

上游固定座的上游端面上固定连接有随动电机座，随动电机座上固定设置有随动电机，随动电机轴输出主动齿轮，主动齿轮啮合上游齿轮；

随动电机驱动主动齿轮转动，带动传动轴转动，传动轴转动，上游齿轮和下游齿轮同时同步转动，从而同步驱动上游齿条和下游齿条运动，带动上游随动升降板和下游随动升降板上下升降运动。

上游随动升降板的外侧板面的前缘固定连接有上游气缸铰接座，上游气缸铰接座上铰接有上游气缸，上游气缸竖向设置；

下游随动升降板的外侧板面的前缘固定连接有下游气缸铰接座，下游气缸铰接座上铰接有下游气缸，下游气缸竖向设置；

上游气缸的上游推拉杆的顶端、下游气缸的下游推拉杆的顶端、上游随动升降板的后缘顶端、下游随动升降板的后缘顶端四处分别配置有卸料支撑板板底铰座；

四处卸料支撑板底铰座的铰接转动方向与上游气缸铰接座、下游气缸铰接座的铰接转动方向相一致；

四处卸料支撑板底铰座共同连接卸料支撑板的底面；

卸料支撑板的上游端向上游方向延伸，延伸部的卸料支撑板的底面设置有升斜板铰座，升斜板铰座上铰接有升斜气缸，升斜气缸的升斜推拉杆朝向上游方向，

升斜推拉杆的上游端铰接在一根光轴上，光轴的两端分别铰接在两个直角铰座的短边铰孔上，

两个直角铰座的长边铰孔共同铰接升斜板的下游边框处；

升斜板的下游边处开设置有凹台，

卸料支撑板上游端的板面开设有升斜板配合豁口；

升斜板吻合在卸料支撑板的升斜板配合豁口上，升斜板的板面相对于卸料支撑板的板面下陷；

凹台与卸料支撑板的升斜板配合豁口的盲端吻合扣接。

上游随动升降板的板面和上游固定座的上游端面相平行；

下游随动升降板的板面和下游固定座的下游端面相平行。

上游气缸和下游气缸相平行布置。

凹台探入到升斜板配合豁口的底面。

随动电机通过电力单元供电驱动。

上游气缸、下游气缸以及升斜气缸通过电力单元供电驱动。

卸料支撑板采用矩形卸料支撑板，其矩形的长度跨度方向与上游固定座和下游固定座之间的跨度方向一致。

升斜板采用矩形升斜板，矩形升斜板的宽度跨度小于矩形卸料支撑板的宽度跨度。

升斜板配置在卸料支撑板的上游端部。

四处卸料支撑板底铰座与卸料支撑板铰接的配合面均设置在同一平面上，卸料支撑板沿四处卸料支撑板底铰座翻转的上顶点位置，卸料支撑板的板面和水平面相平。

线末端的机架上设置有线末夹紧机构；

管材切割生产线线末夹紧机构，其结构包括线末机架悬臂和夹紧箱体，

线末机架悬臂上固定连接有悬臂固定座，

悬臂固定座上配置有夹紧机构升降器，

夹紧机构升降器固定设置在悬臂固定座上方，夹紧机构升降器的升降杆向下穿过悬臂固定座，升降杆的下端固定连接到夹紧箱体的顶箱壁上；

夹紧箱体内设置有夹紧执行机构；

夹紧箱体的前箱壁和后箱壁之间固定连接有中间固定板，中间固定板分隔夹紧箱体内腔为上腔和下腔；

夹紧箱体的前箱壁和后箱壁的顶部分别开设有相对应的前壁上槽孔和后壁上槽孔，上位联动板设置在夹紧箱体内腔的顶部，上位联动板的前边缘和后边缘的部分分别探出前壁上槽孔和后壁上槽孔，

上位联动板的探出部分的前边缘固定连接有方向朝下设置的上位前抓手，

上位联动板的探出部分的后边缘固定连接有方向朝下设置的上位后抓手；

中间固定板的上表面固定设置有互相平行的上位前导轨和上位后导轨，

中间固定板的下表面固定设置有互相平行的下位前导轨和下位后导轨；

中间固定板的上表面固定连接有与上位前导轨相平行的前置伸缩推拉缸和后置伸缩推拉缸，

前置伸缩推拉缸和后置伸缩推拉缸的活塞杆分别同向固定连接上位联动板；

上位联动板的下表面固定连接有上位前置滑块和上位后置滑块，

上位前置滑块和上位前导轨滑动配合；

上位后置滑块和上位后导轨滑动配合；

上位联动板固定连接有上位齿条，上位齿条的走向与前置伸缩推拉缸平行；

中间固定板的中心设置有贯穿中间固定板的双联齿轮轴，双联齿轮轴竖直设置；

上位齿条和双联齿轮轴的上齿轮啮合；

于夹紧箱体的下腔的底部设置有下位联动板，下位联动板的前边缘和后边缘的下方的夹紧箱体的底箱壁上分别开设有对应的底壁前槽孔和底壁后槽孔；

下位联动板的前边缘固定连接有方向朝下设置的下位前抓手；下位前抓手向下穿出底壁前槽孔；

下位联动板的后边缘固定连接有方向朝下设置的下位后抓手；下位后抓手向下穿出底壁后槽孔；

下位联动板上固定连接有下位齿条；

双联齿轮轴的下齿轮和下位齿条啮合；

下位联动板的上表面分别固定连接有下位前置滑块和下位后置滑块，

下位前置滑块和中间固定板的下位前导轨滑动配合；

下位后置滑块和中间固定板的下位后导轨滑动配合。

夹紧机构升降器、前置伸缩推拉缸、后置伸缩推拉缸任一采用自锁正反向工作的电动缸、气缸或液压缸。

夹紧箱体的顶面固定连接有光轴导柱组，光轴导柱组中互相平行的每一个光轴导柱由下向上穿出悬臂固定座上的导柱座的导向孔；

每一个光轴导柱的长度大于夹紧机构升降器的升降杆的升降行程的长度。

上位前抓手、上位后抓手大小形状相同，并分别设置有同向的弯折部；

下位前抓手、下位后抓手大小形状相同，并分别设置有同向的弯折部；

上位前抓手、上位后抓手二者的弯折部和下位前抓手、下位后抓手二者的弯折部之间构成管材抓取空间。

前壁上槽孔和后壁上槽孔互相平行；

上位前导轨和下位前导轨互相平行；

底壁前槽孔和底壁后槽孔互相平行；

上位齿条和下位齿条互相平行；

上位联动板和下位联动板互相平行；

双联齿轮轴垂直于中间固定板，中间固定板分别与上位联动板、下位联动板相平行。

导柱座的导向孔配置有供光轴导柱自由滑动伸缩的直线扶正轴承。

本发明与现有技术相比所产生的有益效果是：

本发明的多卡盘零尾料上下料管材切割生产线在上料前，前卡、中卡运动到龙门前，后卡运动到最后；

管材上料后，由升降随动对中支撑完成管材的对中以及管材与卡盘的中心；

后卡前移，夹住管材后继续移动，使管材前段接近龙门，后卡停止，过程中靠近后卡的升降随动对中支撑下降。

中卡后移到管材的中间位置，前卡后移夹住管材，使前段管材留出加工的尺寸，前卡停止后移，过程中靠近中卡前卡的升降随动对中支撑下降；

升降随动对中支撑全部下降后开始切割，切割开始，随动下料装置升起，完成管材的随动切割以及下料。

最后的尾料切割，随动下料装置下降，前卡、中卡前移；

切割完成后，后卡移至最后，加紧装置下降夹住尾料管材，中卡、前卡后移，使管材末端全部漏在卡盘外，加紧装置上升，使管材上升，同时随动下料装置成角度升起，加紧装置松开抓手，使管材沿着随动下料装置的角度滚落，完成下料。

本发明的管材切割生产线的升降随动对中支撑机构能够匹配各种不同规格管径的管材，无需停车更换零部件、也无需停车校正，检修方便，方便维护，在管材切割过程中能够有效的配合作业，故障率低，有效保证生产线流畅运行。

本发明的升降随动和对中精确，有效合理的配合在管材切割过程中的随动管材动作的变化。

管材在管材切割生产线上经过前卡盘、中卡盘和后卡盘卡接固定，管材水平设置，管材的管壁横卧在对中支撑盘上。

在整个管材切割生产线上，中心转盘的旋转轴心设置在管材中轴线的正下方。中心转盘转动，两个管缘滚动辊相对管材中轴线的距离变化，两个管缘滚动辊的转动转到两个管缘滚动辊的辊缘紧靠在管材的管壁上，即对管材获得水平方向的对中调节；另外，一级升降和二级升降单独作用或协同作用，使对中支撑盘上的管材上升或下降，来获得高低方向的对中调节。

水平方向的对中调节和高低方向的对中调节，二者协同作用，可获得对中的管材，有利于管材在管材切割生产线上保持对中状态，便于切割。

两个管缘滚动辊的转动能够适应不同管径规格的管材，利用两个管缘滚动辊相对管材中轴线的转动，来获得不同管径管材的夹持，无需更换夹具，一物多用；且，两个管缘滚动辊还能在对中夹持的过程中，不阻碍管材的轴向上的运动，两个管缘滚动辊的辊体可以和管材的管壁之间形成无间隙的滚动，有利于管材在卡盘的作用下轴向的运动，不会锁死管材。

本发明的管材切割生产线线末随动下料机构利用上游随动升降板、下游随动升降板同步驱动卸料支撑板升降运动，且在上游随动升降板、下游随动升降板上的上游气缸、下游气缸同步驱动卸料支撑板的翻转倾斜卸料；有利于使卸料支撑板配合管材的高度，另一方面，倾斜卸料有利于使管材从切割生产线上切割后直接倾斜式向下自主滚动卸料，方便快捷，易于控制。

升斜板设置在卸料支撑板的上游端，升斜板由卸料支撑板底面的升斜气缸单独控制，即可在卸料支撑板静止或翻转的状态下对升斜板单独动作，通过升斜气缸举升升斜板，获得升斜板的仰角翻转。升斜板的仰角举升可以探感卸料支撑板和所切割管材的下缘之间的距离，辅助计算和控制上游气缸和下游气缸的举升动作行程，使卸料支撑板举升到所切割管材的下缘贴合，有助于稳定所切割管材，有利于卸料支撑板对切割后的管材进行倾斜卸料。

本发明的管材切割生产线线末夹紧机构是利用上位联动板同时驱动上位前抓手、上位后抓手同步向中心移动；利用下位联动板同时驱动下位前抓手、下位后抓手同步向中心移动；通过双联齿轮轴的上齿轮、下齿轮分别啮合驱动上位齿条、下位齿条来驱动上位联动板和下位联动板二者的相对或相反方向的复合动作的滑移，实现上位前抓手、上位后抓手、下位前抓手、下位后抓手向中心管材抓取空间的靠拢，从而对中心处管材进行有力的抓取。

本发明的复合动作快捷有效，走位精准，方便电气化精确控制。

本发明的多卡盘零尾料上下料管材切割生产线设计合理、结构简单、安全可靠、使用方便、易于维护，具有很好的推广使用价值。

附图说明

附图1是本发明的总装主视结构示意图；

附图2是本发明的总装左视结构示意图；

附图3是本发明的总装右视结构示意图；

附图4是本发明的总装俯视结构示意图；

附图5是本发明的总装立体结构示意图；

附图6是本发明的总装立体结构示意图；

附图7是本发明的总装立体结构示意图；

附图8是本发明的总装立体结构示意图；

附图9是本发明的局部立体结构示意图；

附图10是本发明的局部立体结构示意图；

附图1～10中的标记分别表示：

1、机架，2、航轨，

3、前卡盘，4、中卡盘，5、后卡盘，6、切割龙门架，7、切割机构，

8、升降随动对中支撑机构，

9、线末随动下料机构，

10、线末夹紧机构，

11、航架，12、行走机构；

附图11是本发明的升降随动对中支撑机构局部立体结构示意图；

附图12是本发明的升降随动对中支撑机构局部立体结构示意图；

附图13是本发明的升降随动对中支撑机构局部立体结构示意图；

附图14是本发明的升降随动对中支撑机构局部立体结构示意图；

附图15是本发明的升降随动对中支撑机构立体结构示意图；

附图16是本发明的升降随动对中支撑机构主视结构示意图；

附图17是本发明的升降随动对中支撑机构后视结构示意图；

附图18是本发明的升降随动对中支撑机构左视结构示意图；

附图19是本发明的升降随动对中支撑机构右视结构示意图；

附图20是本发明的升降随动对中支撑机构俯视结构示意图；

附图21是本发明的升降随动对中支撑机构仰视结构示意图；

附图11～21中的标记分别表示：

a1、固定底座，a2、一级升降机，a3、升降推杆，a4、一级升降座，

a5、二级升降机，a6、主动齿轮，

a7、滑座组件，

a8、二级升降架，a9、滑轨组件，

a10、齿条，

a11、对中支撑组件，

a12、中心转盘，a13、对中支撑盘，a14、管缘滚动辊，a15、水平滚动辊，

a16、光轴导柱组，

a17、回转气缸固定板，a18、回转气缸，a19、角度传感器，

a20、二级升降板，

a21、减速机；

附图22是本发明的线末随动下料机构主视结构示意图；

附图23是本发明的线末随动下料机构左视结构示意图；

附图24是本发明的线末随动下料机构左视方向的卸料支撑板翻转卸料状态的结构示意图；

附图25是本发明的线末随动下料机构右视结构示意图；

附图26是本发明的线末随动下料机构后视结构示意图；

附图27是本发明的线末随动下料机构俯视结构示意图；

附图28是本发明的线末随动下料机构仰视结构示意图；

附图29是本发明的线末随动下料机构透视卸料支撑板的结构示意图；

附图30是本发明的线末随动下料机构透视卸料支撑板的结构示意图；

附图31是本发明的线末随动下料机构透视卸料支撑板的结构示意图；

附图32是本发明的线末随动下料机构隐藏卸料支撑板的结构示意图；

附图33是本发明的线末随动下料机构立体结构示意图；

附图22～33中的标记分别表示：

b1、上游固定座，b2、下游固定座，

b3、上游端面，b4、上游固定滑块，b5、上游轴座，

b6、下游端面，b7、下游固定滑块，b8、下游轴座，

b9、上游随动升降板，b10、上游导轨，b11、上游齿条，

b12、下游随动升降板，b13、下游导轨，b14、下游齿条，

b15、传动轴，

b16、上游齿轮，b17、下游齿轮，

b18、随动电机座，b19、随动电机，b20、主动齿轮，

b21、上游气缸铰接座，b22、上游气缸，

b23、下游气缸铰接座，b24、下游气缸，

b25、卸料支撑板板底铰座，

b26、卸料支撑板，

b27、延伸部，b28、升斜板铰座，b29、升斜气缸，b30、升斜推拉杆，

b31、光轴，b32、直角铰座，b33、短边铰孔，b34、长边铰孔，

b35、升斜板，b36、下游边框，b37、凹台，

b38、升斜板配合豁口，b39、盲端；

附图34是本发明的线末夹紧机构总装结构示意图；

附图35是本发明的线末夹紧机构隐藏夹紧箱体部分外壁的结构示意图；

附图36是本发明的线末夹紧机构夹紧箱体隐藏顶箱壁的结构示意图；

附图37是本发明附图c3的主视结构示意图；

附图38是本发明附图c4的右视结构示意图；

附图39是本发明附图c4的俯视结构示意图；

附图40是本发明的线末夹紧机构夹紧箱体隐藏顶箱壁和上位联动板后的结构示意图；

附图41是本发明的线末夹紧机构夹紧箱体的立体结构示意图；

附图42是本发明的附图c8隐藏顶箱壁的结构示意图；

附图43是本发明的附图c9隐藏上位联动板的结构示意图；

附图44是本发明的夹紧箱体隐藏上位联动板、中间固定板后的立体结构示意图；

附图45是本发明的附图c11旋转角度的立体结构示意图；

附图46是本发明的附图c11旋转角度的立体结构示意图。

附图34～46中的标记分别表示：

c1、线末机架悬臂，c2、悬臂固定座，c3、夹紧机构升降器，c4、升降杆，

c5、夹紧箱体，

c6、顶箱壁，

c7、夹紧执行机构，

c8、前箱壁，c9、后箱壁，c10、中间固定板，c11、上腔，c12、下腔，

c13、前壁上槽孔，c14、后壁上槽孔，c15、上位联动板，

c16、上位前抓手，c17、上位后抓手，

c18、上位前导轨，c19、上位后导轨，

c20、下位前导轨，c21、下位后导轨，

c22、前置伸缩推拉缸，c23、后置伸缩推拉缸，c24、活塞杆，

c25、上位前置滑块，c26、上位后置滑块，

c27、上位齿条，c28、双联齿轮轴，c29、上齿轮，c30、下齿轮，

c31、下位联动板，c32、底箱壁，c33、底壁前槽孔，c34、底壁后槽孔，

c35、下位齿条，

c36、下位前置滑块，37、下位后置滑块，

c38、光轴导柱组，c39、光轴导柱，c40、导柱座，c41、导向孔，

c42、弯折部，c43、管材抓取空间，

c44、下位前抓手，c45、下位后抓手。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的多卡盘零尾料上下料管材切割生产线作以下详细说明。

如附图所示，本发明的多卡盘零尾料上下料管材切割生产线，包括机架，机架上设置有沿机架长度方向布置的平行航轨，平行航轨上至少设置有前卡盘、中卡盘和后卡盘，以及切割龙门架，切割龙门架上配置有切割机构；机架上配置有升降随动对中支撑机构、线末随动下料机构和线末夹紧机构。

如附图11～21所示：

本发明的管材切割生产线的升降随动对中支撑机构，其结构包括固定底座、一级升降座和二级升降架，

在固定底座a1的底部固定连接有竖直设置的一级升降机a2，一级升降机a2 的升降推杆a3从固定底座下方向上穿出固定底座a1，升降推杆a3的顶端固定连接有一级升降座a4，一级升降座a4上固定配置有水平布置的二级升降机a5，二级升降机a5的轴向输出主动齿轮a6，

一级升降座a4的侧壁固定连接有滑座组件a7，

一级升降座a4的侧方设置有二级升降架a8，二级升降架a8上配置有竖直方向的滑轨组件a9，

滑座组件a7和滑轨组件a9相滑动配合连接，

二级升降架a8上固定连接有竖直方向的齿条a10，齿条a10和滑轨组件的滑轨相平行；

二级升降机a5输出的主动齿轮a6与齿条a10啮合；

一级升降机a2的升降推杆a3推拉一级升降座a4，使一级升降座实现一级升降动作；二级升降机a5驱动主动齿轮正反转，使齿条相对主动齿轮升降动作，齿条带动整个二级升降架8通过滑座组件和滑轨组件的滑动配合实现二级升降动作；

二级升降架a8的顶端设置有对中支撑组件a11；

对中支撑组件a11设置有水平方向布置的中心转盘a12，中心转盘a12的轴向上同轴设置有水平的对中支撑盘a13，对中支撑盘在a13中心转盘上同轴线驱动配合，

对中支撑盘a13长度方向上的两端分别设置有竖直方向的管缘滚动辊a14；两个管缘滚动辊的辊轴固定连接在对中支撑盘上；每一个管缘滚动辊的辊身相对其所在辊轴自由转动；

于两个管缘滚动辊之间的对中支撑盘a13的一个侧边上设置有水平方向的水平滚动辊a15；水平滚动辊a15的辊轴固定连接在其所在的对中支撑盘的侧边上，水平滚动辊的辊身相对其辊轴自由转动；

两个管缘滚动辊分别与水平滚动辊相垂直；

水平滚动辊a15的上辊缘的高度高于对中支撑盘的上表面。

一级升降座的底部固定连接有竖直设置的光轴导柱组a16，光轴导柱组的每一个光轴导柱两两互相平行，光轴导柱组的每一个光轴导柱向下方延伸穿接进固定底座上的导向座孔，每一个光轴导柱穿过导向座孔并向固定底座下方延伸，每一个光轴导柱的长度大于一级升降机的升降推杆的升降行程的长度。

一级升降机升降推杆的升降行程和二级升降架滑座组件、滑轨组件的滑动升降行程互相平行，且二者均设置在沿竖直方向上。

一级升降机采用自锁正反向工作的电动缸、气缸或液压缸；

二级升降机采用自锁正反向工作的电机，电机输出轴同轴固定连接主动齿轮。

二级升降架a8的顶端固定连接有回转气缸固定板a17，回转气缸固定板a17 上固定连接有回转气缸a18，回转气缸驱a18动连接中心转盘a12，中心转盘a12驱动对中支撑盘a13。

回转气缸配置有角度传感器a19。

二级升降架上固定连接有二级升降板a20，二级升降板固定连接在滑轨组件a9上。

二级升降机5驱动减速机a21，减速机a21驱动连接主动齿轮a6。

如附图22～33所示：

本发明的管材切割生产线线末随动下料机构，其结构包括上游固定座b1和下游固定座b2，

上游固定座b1的上游端面b3固定连接有上游固定滑块b4；

上游固定座b1的座身上设置有上游轴座b5；

下游固定座b2的下游端面b6固定连接有下游固定滑块b7；

下游固定座b2的座身上设置有下游轴座b8；

上游随动升降板b9的内侧板面上固定连接有上游导轨b10和上游齿条b11，上游导轨和上游齿条互相平行且竖直设置，上游导轨b10和上游固定滑块b4滑动配合；

下游随动升降板b12的内侧板面上固定连接有下游导轨b13和下游齿条b14，下游导轨和下游齿条互相平行且竖直设置，下游导轨b13和下游固定滑块b7滑动配合；

上游轴座b5和下游轴座b8之间共同穿接有一传动轴b15，传动轴b15水平设置；

传动轴b15的上游端同轴固定连接有上游齿轮b16，传动轴的下游端同轴固定连接有下游齿轮b17；

上游齿轮b16和上游齿条b11啮合；

下游齿轮b17和下游齿条b14啮合；

上游固定座b1的上游端面上固定连接有随动电机座b18，随动电机座b18上固定设置有随动电机b19，随动电机轴输出主动齿轮b20，主动齿轮b20啮合上游齿轮b16；

随动电机驱动主动齿轮转动，带动传动轴转动，传动轴转动，上游齿轮和下游齿轮同时同步转动，从而同步驱动上游齿条和下游齿条运动，带动上游随动升降板和下游随动升降板上下升降运动。

上游随动升降板b9的外侧板面的前缘固定连接有上游气缸铰接座b21，上游气缸铰接座上铰接有上游气缸b22，上游气缸竖向设置；

下游随动升降板b10的外侧板面的前缘固定连接有下游气缸铰接座b23，下游气缸铰接座上铰接有下游气缸b24，下游气缸竖向设置；

上游气缸b22的上游推拉杆的顶端、下游气缸b24的下游推拉杆的顶端、上游随动升降板b9的后缘顶端、下游随动升降板b12的后缘顶端四处分别配置有卸料支撑板板底铰座b25；

四处卸料支撑板底铰座的铰接转动方向与上游气缸铰接座、下游气缸铰接座的铰接转动方向相一致；

四处卸料支撑板底铰座共同连接卸料支撑板b26的底面；

上游气缸22和下游气缸24同步顶升或下拉卸料支撑板b26的侧边，卸料支撑板b26的另一侧边通过其所在的卸料支撑板板底铰座b25和上游随动升降板b9、下游随动升降板12的顶端转动铰接，顶升或下拉的卸料支撑板b26构成侧向翻转倾斜的卸料状态，卸料支撑板26卸料后回正到水平位置。

卸料支撑板的上游端向上游方向延伸，延伸部b27的卸料支撑板的底面设置有升斜板铰座b28，升斜板铰座b28上铰接有升斜气缸b29，升斜气缸b29的升斜推拉杆b30朝向上游方向，

升斜推拉杆b30的上游端垂直的铰接在一根光轴b31上，光轴b31的两端分别铰接在两个直角铰座b32的短边铰孔b33上，

两个直角铰座的长边铰孔b34共同铰接升斜板b35的下游边框b36处；

升斜板的下游边处开设置有凹台b37，

卸料支撑板上游端的板面开设有升斜板配合豁口b38；

升斜板吻合在卸料支撑板的升斜板配合豁口上，升斜板的板面相对于卸料支撑板的板面下陷；

凹台与卸料支撑板的升斜板配合豁口的盲端b39吻合扣接。

上游随动升降板的板面和上游固定座的上游端面相平行；

下游随动升降板的板面和下游固定座的下游端面相平行。

上游气缸和下游气缸相平行布置。

凹台探入到升斜板配合豁口的底面。

随动电机通过电力单元供电驱动。

上游气缸、下游气缸以及升斜气缸通过电力单元供电驱动。

如附图34～46所示：

管材切割生产线线末夹紧机构，其结构包括线末机架悬臂和夹紧箱体，

线末机架悬臂c1上固定连接有悬臂固定座c2，

悬臂固定座c2上配置有夹紧机构升降器c3，

夹紧机构升降器c3固定设置在悬臂固定座c2上方，夹紧机构升降器c3的升降杆c4向下穿过悬臂固定座c2，升降杆c4的下端固定连接到夹紧箱体c5的顶箱壁6上；

夹紧箱体c5内设置有夹紧执行机构c7；

夹紧箱体c5的前箱壁c8和后箱壁c9之间固定连接有中间固定板c10，中间固定板c10分隔夹紧箱体内腔为上腔c11和下腔c12；

夹紧箱体5的前箱壁8和后箱壁9的顶部分别开设有相对应的前壁上槽孔c13 和后壁上槽孔c14，上位联动板c15设置在夹紧箱体内腔的顶部，上位联动板c15 的前边缘和后边缘的部分分别探出前壁上槽孔c13和后壁上槽孔c14，

上位联动板的探出部分的前边缘固定连接有方向朝下设置的上位前抓手 c16，

上位联动板的探出部分的后边缘固定连接有方向朝下设置的上位后抓手 c17；

中间固定板的上表面固定设置有互相平行的上位前导轨c18和上位后导轨 c19，

中间固定板的下表面固定设置有互相平行的下位前导轨c20和下位后导轨 c21；

中间固定板c10的上表面固定连接有与上位前导轨相平行的前置伸缩推拉缸c22和后置伸缩推拉缸c23，

前置伸缩推拉缸c22和后置伸缩推拉缸c23的活塞杆c24分别同向固定连接上位联动板c15；前置伸缩推拉缸c22和后置伸缩推拉缸c23的活塞杆c24同步推拉上位联动板c15；

上位联动板c15的下表面固定连接有上位前置滑块c25和上位后置滑块c26，

上位前置滑块25和上位前导轨c18滑动配合；

上位后置滑块26和上位后导轨c19滑动配合；

上位联动板15固定连接有上位齿条c27，上位齿条27的走向与前置伸缩推拉缸平行；

中间固定板c10的中心设置有贯穿中间固定板的双联齿轮轴c28，双联齿轮轴竖直设置；

上位齿条c27和双联齿轮轴28的上齿轮c29啮合；

于夹紧箱体c5的下腔的底部设置有下位联动板c31，下位联动板c31的前边缘和后边缘的下方的夹紧箱体的底箱壁c32上分别开设有对应的底壁前槽孔c33 和底壁后槽孔c34；

下位联动板c31的前边缘固定连接有方向朝下设置的下位前抓手c44；下位前抓手c44向下穿出底壁前槽孔c33；

下位联动板c31的后边缘固定连接有方向朝下设置的下位后抓手c45；下位后抓手c45向下穿出底壁后槽孔c34；

下位联动板c31上固定连接有下位齿条c35；

双联齿轮轴c28的下齿轮c30和下位齿条c35啮合；

下位联动板c31的上表面分别固定连接有下位前置滑块c36和下位后置滑块 c37，

下位前置滑块c36和中间固定板的下位前导轨c20滑动配合；

下位后置滑块c37和中间固定板的下位后导轨c21滑动配合。

夹紧机构升降器c3、前置伸缩推拉缸c22、后置伸缩推拉缸c23任一采用自锁正反向工作的电动缸、气缸或液压缸，通过电力单元驱动或液压单元驱动。

夹紧箱体c5的顶面固定连接有光轴导柱组c38，光轴导柱组中互相平行的每一个光轴导柱c39由下向上穿出悬臂固定座上的导柱座c40的导向孔c41；

每一个光轴导柱的长度大于夹紧机构升降器的升降杆的升降行程的长度。

上位前抓手、上位后抓手大小形状相同，并分别设置有同向的弯折部c42；

下位前抓手、下位后抓手大小形状相同，并分别设置有同向的弯折部；

上位前抓手、上位后抓手二者的弯折部和下位前抓手、下位后抓手二者的弯折部之间构成管材抓取空间c43。

前壁上槽孔和后壁上槽孔互相平行；

上位前导轨和下位前导轨互相平行；

底壁前槽孔和底壁后槽孔互相平行；

上位齿条和下位齿条互相平行；

上位联动板和下位联动板互相平行；

双联齿轮轴垂直于中间固定板，中间固定板分别与上位联动板、下位联动板相平行。

导柱座的导向孔配置有供光轴导柱自由滑动伸缩的直线扶正轴承。

升降随动对中支撑机构、线末随动下料机构和线末夹紧机构分别配置有独立的电动动力机构。各动力动动力机构通过集中控制器控制执行动作配合管材的上料、对中、运行、切割、以及下料。

本发明的多卡盘零尾料上下料管材切割生产线：

在上料前，前卡、中卡运动到龙门前，后卡运动到最后；

管材上料后，由升降随动对中支撑完成管材的对中以及管材与卡盘的中心；

后卡前移，夹住管材后继续移动，使管材前段接近龙门，后卡停止，过程中靠近后卡的升降随动对中支撑下降。

中卡后移到管材的中间位置，前卡后移夹住管材，使前段管材留出加工的尺寸，前卡停止后移，过程中靠近中卡前卡的升降随动对中支撑下降；

升降随动对中支撑全部下降后开始切割，切割开始，随动下料装置升起，完成管材的随动切割以及下料。

最后的尾料切割，随动下料装置下降，前卡、中卡前移；

切割完成后，后卡移至最后，加紧装置下降夹住尾料管材，中卡、前卡后移，使管材末端全部漏在卡盘外，加紧装置上升，使管材上升，同时随动下料装置成角度升起，加紧装置松开抓手，使管材沿着随动下料装置的角度滚落，完成下料。

Claims (8)

1.多卡盘零尾料上下料管材切割生产线，包括机架，机架上设置有沿机架长度方向布置的平行航轨，平行航轨上至少设置有前卡盘、中卡盘和后卡盘，以及切割龙门架，切割龙门架上配置有切割机构；其特征在于：机架上配置有升降随动对中支撑机构、线末随动下料机构和线末夹紧机构。

2.根据权利要求1所述的多卡盘零尾料上下料管材切割生产线，其特征在于：机架的上料段配置有升降随动对中支撑机构固定单元，升降随动对中支撑机构固定单元设置在航轨下方，并沿航轨方向顺序排列，顺序排列的升降随动对中支撑机构固定单元中至少配置两组升降随动对中支撑机构，

升降随动对中支撑机构的中心设置在前卡盘、中卡盘和后卡盘中心轴线的正下方；

升降随动对中支撑机构包括固定底座、一级升降座和二级升降架，

在固定底座的底部固定连接有竖直设置的一级升降机，一级升降机的升降推杆从固定底座下方向上穿出固定底座，升降推杆的顶端固定连接有一级升降座，一级升降座上固定配置有水平布置的二级升降机，二级升降机的轴向输出主动齿轮，

一级升降座的侧壁固定连接有滑座组件，

一级升降座的侧方设置有二级升降架，二级升降架上配置有竖直方向的滑轨组件，

滑座组件和滑轨组件相滑动配合连接，

二级升降架上固定连接有竖直方向的齿条，齿条和滑轨组件的滑轨相平行；

二级升降机输出的主动齿轮与齿条啮合；

二级升降架的顶端设置有对中支撑组件；

对中支撑组件设置有水平方向布置的中心转盘，中心转盘的轴向上同轴设置有水平的对中支撑盘，对中支撑盘在中心转盘上同轴线驱动配合，

对中支撑盘长度方向上的两端分别设置有竖直方向的管缘滚动辊；两个管缘滚动辊的辊轴固定连接在对中支撑盘上；每一个管缘滚动辊的辊身相对其所在辊轴自由转动；

于两个管缘滚动辊之间的对中支撑盘的一个侧边上设置有水平方向的水平滚动辊；水平滚动辊的辊轴固定连接在其所在的对中支撑盘的侧边上，水平滚动辊的辊身相对其辊轴自由转动；

两个管缘滚动辊分别与水平滚动辊相垂直；

水平滚动辊的上辊缘的高度高于对中支撑盘的上表面；

中心转盘和对中支撑盘设置在前卡盘、中卡盘和后卡盘中心轴线的正下方；

升降随动对中支撑机构的固定底座固定连接在机架上。

3.根据权利要求1或2所述的多卡盘零尾料上下料管材切割生产线，其特征在于：机架的线末段设置有线末随动下料机构，

线末随动下料机构包括上游固定座和下游固定座，

上游固定座的上游端面固定连接有上游固定滑块；

上游固定座的座身上设置有上游轴座；

下游固定座的下游端面固定连接有下游固定滑块；

下游固定座的座身上设置有下游轴座；

上游随动升降板的内侧板面上固定连接有上游导轨和上游齿条，上游导轨和上游齿条互相平行且竖直设置，上游导轨和上游固定滑块滑动配合；

下游随动升降板的内侧板面上固定连接有下游导轨和下游齿条，下游导轨和下游齿条互相平行且竖直设置，下游导轨和下游固定滑块滑动配合；

上游轴座和下游轴座之间共同穿接有一传动轴，传动轴水平设置；

传动轴的上游端同轴固定连接有上游齿轮，传动轴的下游端同轴固定连接有下游齿轮；

上游齿轮和上游齿条啮合；

下游齿轮和下游齿条啮合；

上游固定座的上游端面上固定连接有随动电机座，随动电机座上固定设置有随动电机，随动电机轴输出主动齿轮，主动齿轮啮合上游齿轮；

上游随动升降板的外侧板面的前缘固定连接有上游气缸铰接座，上游气缸铰接座上铰接有上游气缸，上游气缸竖向设置；

下游随动升降板的外侧板面的前缘固定连接有下游气缸铰接座，下游气缸铰接座上铰接有下游气缸，下游气缸竖向设置；

上游气缸的上游推拉杆的顶端、下游气缸的下游推拉杆的顶端、上游随动升降板的后缘顶端、下游随动升降板的后缘顶端四处分别配置有卸料支撑板板底铰座；

四处卸料支撑板底铰座的铰接转动方向与上游气缸铰接座、下游气缸铰接座的铰接转动方向相一致；

四处卸料支撑板底铰座共同连接卸料支撑板的底面；

卸料支撑板的上游端向上游方向延伸，延伸部的卸料支撑板的底面设置有升斜板铰座，升斜板铰座上铰接有升斜气缸，升斜气缸的升斜推拉杆朝向上游方向，

升斜推拉杆的上游端铰接在一根光轴上，光轴的两端分别铰接在两个直角铰座的短边铰孔上，

两个直角铰座的长边铰孔共同铰接升斜板的下游边框处；

升斜板的下游边处开设置有凹台，

卸料支撑板上游端的板面开设有升斜板配合豁口；

升斜板吻合在卸料支撑板的升斜板配合豁口上，升斜板的板面相对于卸料支撑板的板面下陷；

凹台与卸料支撑板的升斜板配合豁口的盲端吻合扣接；

上游固定座和下游固定座分别固定连接在航轨下方的机架上。

4.根据权利要求1、2或3所述的多卡盘零尾料上下料管材切割生产线，其特征在于：线末端的机架上设置有线末夹紧机构；

线末夹紧机构包括线末机架悬臂和夹紧箱体，

线末机架悬臂上固定连接有悬臂固定座，

悬臂固定座上配置有夹紧机构升降器，

夹紧机构升降器固定设置在悬臂固定座上方，夹紧机构升降器的升降杆向下穿过悬臂固定座，升降杆的下端固定连接到夹紧箱体的顶箱壁上；

夹紧箱体内设置有夹紧执行机构；

夹紧箱体的前箱壁和后箱壁之间固定连接有中间固定板，中间固定板分隔夹紧箱体内腔为上腔和下腔；

夹紧箱体的前箱壁和后箱壁的顶部分别开设有相对应的前壁上槽孔和后壁上槽孔，上位联动板设置在夹紧箱体内腔的顶部，上位联动板的前边缘和后边缘的部分分别探出前壁上槽孔和后壁上槽孔，

上位联动板的探出部分的前边缘固定连接有方向朝下设置的上位前抓手，

上位联动板的探出部分的后边缘固定连接有方向朝下设置的上位后抓手；

中间固定板的上表面固定设置有互相平行的上位前导轨和上位后导轨，

中间固定板的下表面固定设置有互相平行的下位前导轨和下位后导轨；

中间固定板的上表面固定连接有与上位前导轨相平行的前置伸缩推拉缸和后置伸缩推拉缸，

前置伸缩推拉缸和后置伸缩推拉缸的活塞杆分别同向固定连接上位联动板；

上位联动板的下表面固定连接有上位前置滑块和上位后置滑块，

上位前置滑块和上位前导轨滑动配合；

上位后置滑块和上位后导轨滑动配合；

上位联动板固定连接有上位齿条，上位齿条的走向与前置伸缩推拉缸平行；

中间固定板的中心设置有贯穿中间固定板的双联齿轮轴，双联齿轮轴竖直设置；

上位齿条和双联齿轮轴的上齿轮啮合；

于夹紧箱体的下腔的底部设置有下位联动板，下位联动板的前边缘和后边缘的下方的夹紧箱体的底箱壁上分别开设有对应的底壁前槽孔和底壁后槽孔；

下位联动板的前边缘固定连接有方向朝下设置的下位前抓手；下位前抓手向下穿出底壁前槽孔；

下位联动板的后边缘固定连接有方向朝下设置的下位后抓手；下位后抓手向下穿出底壁后槽孔；

下位联动板上固定连接有下位齿条；

双联齿轮轴的下齿轮和下位齿条啮合；

下位联动板的上表面分别固定连接有下位前置滑块和下位后置滑块，

下位前置滑块和中间固定板的下位前导轨滑动配合；

下位后置滑块和中间固定板的下位后导轨滑动配合；

线末机架悬臂竖直固定连接在线末端的机架的一侧。

5.根据权利要求1所述的多卡盘零尾料上下料管材切割生产线，其特征在于：前卡盘、中卡盘和后卡盘以及切割龙门架分别通过独立的航架配置在航轨上，并与航轨滑动连接。

6.根据权利要求1所述的多卡盘零尾料上下料管材切割生产线，其特征在于：前卡盘、中卡盘和后卡盘以及切割龙门架分别配置独立的沿航轨往返精准行走的行走机构。

7.根据权利要求1所述的多卡盘零尾料上下料管材切割生产线，其特征在于：升降随动对中支撑机构、线末随动下料机构和线末夹紧机构分别配置有独立的电动动力机构。

8.根据权利要求1所述的多卡盘零尾料上下料管材切割生产线，其特征在于：机架上配置有具有二级升降动作的夹持管材对中的平转管缘滚动双辊构成的升降随动对中支撑机构、管材径向侧方卸料的线末随动下料机构和四爪双双联动夹持管材的线末夹紧机构。

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