CN112124926A - 盘管坯料自动上料开卷机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了盘管坯料自动上料开卷机构，属于盘管加工设备领域，实现自动化作业，本发明的盘管坯料自动上料开卷机构，包括：料架，所述料架上设有两根桁架，所述料架侧部设有管料堆放区，所述两根桁架下方设有管料加工区；以及，行走小车，滑动安装在所述两根桁架上，用于将管料从管料堆放区运送至管料加工区；以及，开卷装置，位于所述管料加工区内，包括开卷机；以及，管料翻转传输装置，位于所述管料加工区内，包括管料翻转机和上料小车，所述管料翻转机将所述行走小车运动的管料翻转90°后通过所述上料小车将管料运送至所述开卷机上。

Description

盘管坯料自动上料开卷机构

【技术领域】

本发明涉及盘管加工设备领域，尤其涉及盘管坯料自动上料开卷机构。

【背景技术】

盘管需要使用前需要进行开卷，现有技术中，通常会将管料人工运送至开卷机上进行开卷，效率低、人力投入量较大。并且人工运输管料，对管料的损伤较大，也容易出现安全事故。

为了减少人力的投入，提高生产效率，需要能够自动化运行的设备，即：管料的运送、上料、开卷，可以在一台设备上自动化运行，只需要安排观察的工作人员即可。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提出盘管坯料自动上料开卷机构，实现自动化作业。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

盘管坯料自动上料开卷机构，包括：

料架，所述料架上设有两根桁架，所述料架侧部设有管料堆放区，所述两根桁架下方设有管料加工区；以及，

行走小车，滑动安装在所述两根桁架上，用于将管料从管料堆放区运送至管料加工区；以及，

开卷装置，位于所述管料加工区内，包括开卷机；以及，

管料翻转传输装置，位于所述管料加工区内，包括管料翻转机和上料小车，所述管料翻转机将所述行走小车运动的管料翻转90°后通过所述上料小车将管料运送至所述开卷机上。

本发明提出了一种盘管坯料自动上料开卷机构，通过行走小车自动将管料提取后送到管料加工区，在这个过程中，对管料的吊运、传送，均不需要人员参与，减少了人力投入，行走小车吊运的管料放置在管料翻转机上，并通过管料翻转机将管料翻转后，使管料的放置方向改变，上料小车将完成翻转的管料朝开卷机方向运送，进行管料的上料，随后开卷机进行开卷作业；整个过程可通过设置行走小车的位移距离、管料翻转机翻转时间、上料小车的位移距离等实现管料的自动上料、开卷作业，减少人力投入和工作人员的作业强度，提高加工效率。

进一步的，所述两根桁架上设有第一滑轨，所述第一滑轨包括轨道和链条，所述行走小车上设有与所述第一滑轨滑动配合的滚轮和与所述链条啮合的链轮组件，所述行走小车还包括用于吊运管料的吊具和控制所述吊具升降的驱动器。滚轮与轨道配合，可以对行走小车侧部的位移进行限位，并可以减少行走小车和桁架之间的摩擦，链轮组件与链条啮合，可以为行走小车提供大而稳定的力，且不易出现行走小车与桁架打滑的情况，行走小车停止时自身的惯性也无法使其继续移动，可以减少吊具的位置偏差，在此基础上，通过驱动器控制吊具的升降可以准确地使用吊具固定管料并将管料运送至指定区域。

进一步的，所述吊具包括吊具动力件、能伸入管料内圈的多个弧形推板，所述多个弧形推板与所述吊具动力件传动连接使所述多个弧形推板能在管料内圈活动以夹持或松开管料。吊运管料时使用弧形推板夹持管料，弧形推板伸入管料内圈后向外撑开即可与管料内圈相抵以卡紧管料，弧形推板的形状与管料内圈形状相近，对管料的损伤较小，吊具动力件与多个弧形推板传动连接，以为多个弧形推板提供动力。

进一步的，所述管料翻转机包括支撑座、铰接安装在所述支撑座上的翻板，所述翻板用于承载所述行走小车吊运的管料，所述翻板上设有能穿过管料内圈以将管料保持在所述翻板上的舌板，所述支撑座安装翻转油缸，所述翻转油缸的活塞杆与所述翻板铰接以控制所述翻板相对于所述支撑座转动。行走小车将管料运送至翻板上方，将管料的内圈对准舌板，使舌板穿过管料，从而实现了通过舌板对管料在翻板上的位移限位，这样一来，翻板翻转一定的角度后，依然可以将管料保持在翻板上，翻板翻转的动力由翻转油缸提供，油缸可以提供较大的推力，以实现控制承载管料的翻板进行翻转。

进一步的，所述翻板上设有通槽，所述管料翻转机还包括舌板油缸，所述舌板油缸的活塞杆穿过所述通槽与所述舌板铰接以控制所述舌板相对于所述翻板翻转。舌板油缸能够控制舌板翻转，舌板油缸将舌板拉向自身时，舌板端部会更加靠近翻板的中心部位，将管料放置在翻板上时，舌板可以轻易的伸入到管料内圈内，舌板油缸将舌板向外推出时，舌板能与管料内圈接触，翻板在翻转后，管料可以挂在舌板上而不会从舌板上滑落。

进一步的，所述上料小车位于所述管料翻转机和开卷装置之间，包括固定底座和滑动安装在所述固定底座上的送料小车，所述送料小车包括小车底座、安装在所述小车底座上的升降座，所述管料翻转机上的管料经过翻转后放置在所述升降座上，所述升降座上设有控制所述升降座相对所述小车底座升降的升降装置，以将管料运送至所述开卷装置。上料小车用于在水平方向运送管料，管料被放置在升降座上，通过送料小车改变管料水平方向的位置，缩短管料与开卷机之间的距离，通过升降装置驱动升降座升降，以将管料对准开卷机，配合送料小车在固定底座上的滑动将管料运送至开卷机上。

进一步的，所述开卷机包括用于固定管料的涨缩机构和驱动所述涨缩机构转动的放料装置，所述涨缩机构包括管料安装盘和滑动安装在所述管料安装盘上用于固定管料的多个鼓片，所述放料装置包括放料电机和与所述放料电机传动配合的放料齿轮，所述放料齿轮与所述管料安装盘周向啮合以驱动所述管料安装盘转动。管料被运送至涨缩机构上被多个鼓片固定，放料电机驱动放料齿轮转动时，放料齿轮可以通过啮合带动管料安装盘转动，以带动管料同步转动，管料被转动后，便可以开始开卷操作。

进一步的，所述开卷机与所述上料小车侧部还设有管料推进装置，所述管料推进装置包括挡料机架、滑动安装在所述挡料机架上且可以上下翻转的转动臂，所述转动臂上设有挡料盘，管料在固定到所述涨缩机构上时所述挡料盘与管料末端相抵。转动臂滑动安装在挡料机架上，在管料安装在涨缩机构上后，在挡料机架上进行滑动，使挡料盘与管料末端相抵，将管料压紧在涨缩机构上，避免在开始卷料之前管料散开或错层；当转动臂摆动时，可以带动挡料盘同步摆动，管料在需要安装到涨缩机构上时，转动臂向上摆动，使管料可以顺利而不被阻挡地安装到涨缩机构上，完成安装后使转动臂复位，通过滑动座在导轨上的滑动使挡料盘压紧管料。

进一步的，所述料架两侧分别设有一个管料堆放区，所述开卷装置上设有两台开卷机，且所述两台开卷机背对设置，所述开卷装置两侧对应所述开卷机分别设有一组管料翻转传输装置。桁架两侧分别具有一个管料堆放区，只通过一个行走小车进行运送，可以减少设备的成本，两台开卷机能够同时进行管料的开卷操作，并且背对设置的开卷机构，管料能从机架上的不同位置向开卷机上料，较为方便，且上料过程中不会影响到开卷机的作业。

进一步的，所述开卷装置其中一侧的管料翻转传输装置中，所述上料小车还包括用于将管料水平转动180°的旋转装置。生产出来的盘管的盘旋方向为一致的，若是需要使两侧管料的出料方向一致，则需要将其中一侧的管料的上下位置进行置换，在将管料放置到上料小车之前进行位置置换，需要消耗较多的时间和功耗，在上料小车上，通过旋转装置使上料小车上的管料水平转动180°，即可完成管料两端的位置置换，伺服电机的位置精度非常准确，可以精确控制管料转动的角度，避免管料转动后无法安装到开卷机上。

本发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

【附图说明】

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明实施例中盘管坯料自动上料开卷机构的结构示意图；

图2为本发明实施例中料架的结构示意图；

图3为图2中A处的放大示意图；

图4为行走小车的局部放大图；

图5为本发明实施例中管料翻转机的结构示意图；

图6为图5中B处的放大示意图；

图7为本发明实施例中开卷机的局部示意图；

图8为本发明实施例中上料小车的结构示意图；

图9为本发明实施例中上料小车的前视图；

图10为本发明实施例中管料推进装置的结构示意图；

图11为本发明实施例中管料推进装置与开卷机的局部示意图；

图12为本发明实施例中具有旋转装置的上料小车结构示意图。

附图标记：

料架100、桁架110、第一滑轨111、轨道1111、链条1112、管料堆放区120、管料加工区130；

行走小车200、吊具210、弧形推板211、吊具支架212、吊具气缸213、主轴214、连杆组件215、第一连杆2151、第二连杆2152、第三连杆2153、驱动器220、导向柱221、第一升降电机222、管体230、横板240、固定管241、锁链242、支撑件250、支撑底座251、调节轴252、调节孔253、插销254、滚轮260、第一链轮261、第二链轮262；

开卷装置300、开卷机310、轴承座311、涨缩机构312、轴体3121、管料安装盘3122、鼓片3123、放料装置313、放料电机3131、放料齿轮3132、涨缩动力件3124、固定机架320、管坯导向架330、限位转动轮331、转动套3311、转动挡板3312、放料检测装置340、速度检测器341、传动轮342；

管料翻转机400、支撑座410、翻板420、舌板430、第一板体431、第二板体432、固定板440、第一轴体441、第二轴体442、第三轴体443、第四轴体444、翻转油缸450、通槽460、舌板油缸470、有料检测器480；

上料小车500、固定底座510、第二滑轨511、齿条512、驱动电机513、齿轮514、送料小车520、小车底座521、升降座522、托盘5221、管料放置槽5222、升降装置523、引导柱5231、第二升降电机5232、第一凸台5233、第二凸台5234、螺杆5235、旋盖5236、伺服电机530；

管料推进装置600、挡料机架610、导轨611、力矩电机612、螺纹杆613、转动臂620、滑动座6201、摆臂621、摆臂油缸622、挡料盘630、第一盘架631、第二盘架632、柱体633、开口634、卡槽635。

【具体实施方式】

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参照图1至图12，本发明实施例提出了一种盘管坯料自动上料开卷机构，包括：料架100，料架100上设有两根桁架110，料架100侧部设有管料堆放区120，两根桁架110下方设有管料加工区130；以及，行走小车200，滑动安装在两根桁架110上，用于将管料从管料堆放区120运送至管料加工区130；以及，开卷装置300，位于管料加工区130内，包括开卷机310；以及，管料翻转传输装置，位于管料加工区130内，包括管料翻转机400和上料小车500，管料翻转机400将行走小车200运动的管料翻转90°后通过上料小车500将管料运送至开卷机310上。

多卷管料堆叠在管料堆放区120内，盘管坯料自动上料开卷机构通过行走小车200自动将在管料堆放区120内的管料提取后送到管料加工区130，在这个过程中，对管料的吊运、传送，均不需要人员参与，减少了人力投入，行走小车200吊运的管料放置在管料翻转机400上，并通过管料翻转机400将管料翻转后，使管料的放置方向改变，上料小车500将完成翻转的管料朝开卷机310方向运送，进行管料的上料，随后开卷机310进行开卷作业；整个过程可通过设置行走小车200的位移距离、管料翻转机400翻转时间、上料小车500的位移距离等实现管料的自动上料、开卷作业，减少人力投入和工作人员的作业强度，提高加工效率。

参照图2至4，行走小车200的结构为：

行走小车200包括用于吊运管料的吊具210和控制吊具210升降的驱动器220，驱动器220能够控制吊具210的升降，将管料吊起或放入到管料翻转机400上，其中，吊具210包括吊具动力件、能伸入管料内圈的多个弧形推板211，多个弧形推板211与吊具动力件传动连接使多个弧形推板211能在管料内圈活动以夹持或松开管料，弧形推板211伸入管料内圈后向外撑开即可与管料内圈相抵以卡紧管料，弧形推板211的形状与管料内圈形状相近，对管料的损伤较小，吊具动力件与多个弧形推板211传动连接，以为多个弧形推板211提供动力。

上述中，吊具210还包括吊具支架212和连动件，吊具动力件为安装吊具支架212上的吊具气缸213，多个弧形推板211通过连动件与吊具气缸213传动连接，连动件包括位于吊具支架212下端的主轴214，主轴214与吊具气缸213的活塞杆连接，主轴214与吊具支架212下端之间设有多组连杆组件215，每组连杆组件215连接一块弧形推板211，以控制弧形推板211的位置变化，具气缸能控制活塞杆的伸缩，带动与弧形推板211连接的连杆组件215的运动，以实现控制弧形推板211的运动，从而对管料进行吊运，实现了吊运过程自动化进行。

作为优选的，连杆组件215包括第一连杆2151和第二连杆2152，第一连杆2151和第二连杆2152和长度相同，第一连杆2151与主轴214上靠近其上端的部位铰接，第二连杆2152与主轴214上靠近其下端的部位铰接，第一连杆2151和第二连杆2152同时与一块弧形推板211铰接，吊具支架212下端铰接第三连杆2153，第三连杆2153与第一连杆2151铰接，第三连杆2153由两根端部铰接的连杆构成。

上述中：弧形推板211通过第一连杆2151和第二连杆2152与主轴214连接，其位置变化受到第一连杆2151和第二连杆2152的限位，无法相对于主轴214自由运动(相对于主轴214的位置变化或角度变化)，第一连杆2151和第二连杆2152具有连动关系，二者的运动保持一致，从而可以做到当第一连杆2151和第二连杆2152与主轴214之间不出现位置变化时，管料也不会出现位置变化，这样一来，吊具210在吊运管料的过程中，不会使管料脱落；

第一连杆2151与第三连杆2153保持铰接，第一连杆2151和主轴214之间的相对位置关系(即二者的夹角，也对应着弧形推板211和主轴214之间的距离)由第三连杆2153保持，当弧形推板211与管料内圈相抵时，通过维持第三连杆2153与主轴214和第一连杆2151两个铰接处之间的距离，便可以保持弧形推板211与管料内圈的相抵状态，将管料保持在吊具210上而不会脱落，当主轴214伸缩时，第三连杆2153的两段连杆之间的夹角被迫发生变化，或是第一连杆2151、第二连杆2152与主轴214之间的夹角发生变化，从而可以控制弧形推板211在管料的轴心线径向方向位移，能够应用于不同规格的管料的吊运。

参照图5和图6，管料翻转机400的结构为：

管料翻转机400用于翻转待加工的盘管坯料，包括支撑座410、翻板420和舌板430，翻板420上设有两道固定板440，两道固定板440之间设有第一轴体441和第二轴体442，翻板420通过第一轴体441与支撑座410铰接，支撑座410上铰接翻转油缸450，翻转油缸450的活塞杆与第二轴体442铰接，翻板420翻转的动力由翻转油缸450提供，油缸可以提供较大的推力，以实现控制承载管料的翻板420进行翻转，当翻转油缸450的活塞杆伸缩时，便可以使翻板420相对于支撑座410转动，活塞杆位置不变时，将管料放置在翻板420上也不会改变翻板420与支撑座410之间的位置关系，整体结构稳定。

其中，舌板430包括第一板体431和第二板体432，第一板体431和第二板体432端部连接构成“L”形板体，翻板420上位于两道固定板440之间设有通槽460，两道固定板440之间铰接安装舌板油缸470，两道固定板440之间还设有第三轴体443和第四轴体444，第一板体431和第二板体432的连接处与第三轴体443铰接，舌板油缸470与第四轴体444铰接，舌板油缸470能够控制舌板430翻转，初始状态时，翻板420保持水平，第一板体431竖直向上，舌板油缸470将第二板体432拉向自身时，第一板体431的端部会更加靠近翻板420的中心部位，将管料放置在翻板420上时，第一板体431可以轻易的伸入到管料内圈内，舌板油缸470将第二板体432向外推出时(向外是指，远离舌板油缸470的方向)，使第一板体431能与管料内圈接触，翻转油缸450控制翻板420在上下方向翻转90°，改变管料的方向，在这个过程中管料可以挂在舌板430上而不会从舌板430上滑落，限制管料在翻板420上的位移。

参照图7，开卷装置300的结构为：

包括固定机架320、安装在固定机架320上的开卷机310，开卷机310包括轴承座311、用于固定管241料的涨缩机构312和驱动涨缩机构312转动的放料装置313，涨缩机构312包括与轴承座311活动连接的轴体3121和转动安装在轴承座311上的管料安装盘3122，管料安装盘3122上滑动安装多个鼓片3123，放料装置313设置在涨缩机构312下方，包括放料电机3131和与放料电机3131传动配合的放料齿轮3132，管料安装盘3122外周设有外齿圈以使管料安装盘3122与放料齿轮3132啮合，放料齿轮3132可以通过啮合带动管料安装盘3122转动，以带动管料同步转动，以进行开卷作业。

轴承座311上设有涨缩动力件3124，涨缩动力件3124可以为涨缩电机，轴体3121内设有螺纹配合安装涨缩电机的输出轴，鼓片3123与轴体3121之间通过铰接杆连接，轴体3121的周向转动被多个鼓片3123限制，轴体3121与轴承座311滑动配合，当涨缩电机驱动输出轴转动时，轴体3121沿输出轴轴向移动，通过铰接杆控制鼓片3123向外移动，从而实现管料的涨紧，涨缩电机反转时，鼓片3123向内移动；或者，涨缩动力件3124可以为涨缩油缸，轴体3121与轴承座311滑动配合，鼓片3123与轴体3121之间同样通过铰接杆连接，当涨缩油缸驱动轴体3121伸出时，铰接杆控制鼓片3123向外移动，实现管料的涨紧，当涨缩油缸驱动轴体3121缩回时，鼓片3123向内移动。

参照图8和图9，上料小车500的结构为：

上料小车500位于管料翻转机400和开卷装置300之间，将管料翻转机400上的管料运送至开卷装置300的涨缩机构312上，包括固定底座510和滑动安装在固定底座510上的送料小车520，送料小车520包括小车底座521、安装在小车底座521上的升降座522，升降座522上设有控制升降座522相对小车底座521升降的升降装置523。

管料翻转机400上管料经过翻转后放置在升降座522上，升降座522上设有托盘5221，托盘5221上具有管料放置槽5222，管料放置在管料放置槽5222内且管料放置槽5222的两道侧壁与管料的外周相抵，在承载管料的同时还可以对管料进行限位，避免管料从上料小车500的侧部掉落，通过送料小车520在固定底座510上滑动改变管料水平方向的位置，缩短管料与开卷机310之间的距离，通过升降装置523驱动升降座522升降，将管料内圈对准涨缩机构312的多个鼓片3123，经过送料小车520的滑动使得多个鼓片3123穿过管料的内圈，当升降装置523驱动升降座522下降后，管料留在涨缩机构312上。

从而实现了管料从管料堆放区120运送至开卷机310上的过程自动化。

参照图4，基于上述实施例，在本实施例中，具体说明了驱动器的结构：

驱动器220包括两根在竖直方向上贯穿行走小车200的导向柱221和驱动两根导向柱221上下移动的第一升降电机222，两根导向柱221上端彼此相连，下端与吊具210连接，通过两根导向柱221，可以避免安装在导向柱221下方的吊具210出现相对于导向柱221的转动，两根导向柱221的上端保持连接后，可以对导向柱221向下的位移进行限位，第一升降电机222可以提供较大力，且不需要沿竖直方向布置，设备整体的高度不会过大。

参照图2和图3，基于上述实施例，在本发明的另一个实施例中：

吊具支架212上端设有多个向径向延伸的管体230，两根导向柱221下方连接有横板240，横板240上设置两道固定管241，固定管241与多个管体230之间通过锁链242连接，多个管体230的端部设有在吊装管料时与管料相抵的支撑件250。

吊具210通过锁链242悬挂在驱动器220下方，当吊具210被驱动器220驱动向下移动吊装管料时，多个弧形推板211伸入到管料内圈，随着吊具210继续下降，使支撑件250与管料接触并阻挡吊具210继续下降，锁链242从绷紧放松，不会影响到驱动器220的升降运动，驱动器220与吊具210之间留有能使驱动器220减速缓冲的间距，这样一来，能使弧形推板211与管料的接触面达到最大，吊运时更加稳定，驱动器220也不需要精确控制吊具210下降的高度；并且，即使吊具210与管料之间出现位置偏差，链条1112也可以弯曲调整吊具210横向方向的位置。

其中，支撑件250包括支撑底座251和滑动安装在管体230上的调节轴252，调节轴252上设有多个沿轴向设置的调节孔253，管体230上设有能插入调节孔253以限制支撑件250位移的插销254，调节轴252能相对于管体230在轴向方向滑动，调解支撑底座251与管体230之间的间距，插销254插入调节孔253后调节轴252的位移得到限制，无法继续滑动，从而保持支撑底座251与管体230之间的间距不变，以调节弧形推板211伸入管料内圈的长度，来面对不同规格的管料。

在支撑件处还可以设置传感器，用于判断吊具与管料的相对位置关系，可以通过此信号控制吊具的启动，以进一步实现设备的自动化运动。

参照图4，在本发明的另一个实施例中，具体说明了行走小车在桁架的移动方式，具体的：

两根桁架110上设有第一滑轨111，第一滑轨111包括轨道1111和链条1112，行走小车200上设有与第一滑轨111滑动配合的滚轮260和与链条1112啮合的链轮组件，滚轮260与轨道1111配合，可以对行走小车200侧部的位移进行限位，并可以减少行走小车200和桁架110之间的摩擦。

其中，链轮组件包括第一链轮261和设置在第一链轮261两侧的两个第二链轮262，第一链轮261位于两个第二链轮262上方，链条1112与两个第二链轮262的下端啮合、与第一链轮261的上端啮合，行走小车200在移动过程中，第一链轮261、第二链轮262分别和链条1112保持啮合，可以为行走小车200提供大而稳定的力，实现了稳定的传动，且不易出现行走小车200与桁架110打滑的情况，行走小车200停止时自身的惯性也无法使其继续移动，保证行走小车200的位置不易出现位置偏差，以减少吊具210的位置偏差，吊运精度高，以便于实现设备自动化运行。

参照图8和图9，在本发明的另一个实施例中，具体说明了送料小车在固定底座上的移动方式，具体的：

固定底座510上设有第二滑轨511和沿第二滑轨511长度方向设置的齿条512，小车底座521底部设有驱动电机513和与驱动电机513连接的齿轮514，上料小车500通过齿轮514与齿条512啮合而在第二滑轨511上滑动，上料小车500通过与第二滑轨511的滑动配合减少在移动过程中与固定底座510之间的摩擦力，通过齿轮514齿条512啮合的方式为上料小车500提供在固定底座510上的滑动的动力，且齿轮514齿条512啮合的方式，可以减少惯性力对上料小车500的影响，减少上料小车500移动时的位置偏差，并且小车的位置也可以根据需求精确控制。

参照图9，在本发明的另一个实施例中，具体说明了升降装置523的结构：

升降装置523包括设置在升降座522底部的多根引导柱5231，多根引导柱5231与小车底座521滑动配合，升降装置523还包括设置在升降座522和小车底座521之间为升降座522提供升降动力的第二升降电机5232。

其中，升降座522底部设有第一凸台5233，小车底座521上端设有与第一凸台5233相对的第二凸台5234，第二升降电机5232的连接有螺杆5235，螺杆5235上设有螺旋方向不同的两段螺纹且分别螺纹配合连接旋盖5236，两个旋盖5236分别位于第一凸台5233和第二凸台5234的两侧，每个旋盖5236与第一凸台5233和第二凸台5234之间通过铰接杆铰接连接，旋盖5236与铰接杆铰接后，其在螺杆5235上的转动受到限制，当螺杆5235转动时，旋盖5236通过螺纹配合能在螺杆5235上移动，且由于螺杆5235上两端螺纹的螺旋方向相反，两个旋盖5236在螺杆5235上运动方式为互相靠近或互相远离，以此带动铰接杆使第一凸台5233和第二凸台5234之间的间距增大或缩小，即升降座522相对与小车底座521的升降，通过螺纹配合的方式，当第二升降电机5232未启动时，旋盖5236和螺杆5235的位置不会出现变化，升降座522可以保持稳定，且两个旋盖5236可以保持同步运动，以使升降座522升降过程中保持平稳。

通过上述的方式，为升降座522提供升降动力的第二升降电机5232横向设置在升降座522和小车底座521之间，在竖直方向上占据的空间小，若是使用油缸实现升降座522的升降，油缸的数量为一个时，油缸需要在竖直方向提供推力才能实现升降，会增加送料小车520的高度，若油缸的数量为两个，可以将油缸的横向布置在两侧来进行升降作业，但是增加一个油缸需要更多的成本。

参照图10和图11，基于上述实施例，在本发明的另一个实施例，还提出了管料推进装置600，管料推进装置600位于开卷机310与上料小车500的侧部，管料推进装置600包括挡料机架610、滑动安装在挡料机架610上的转动臂620、安装在转动臂620上的挡料盘630，在管料安装在涨缩机构312上后，转动臂620在挡料机架610上进行滑动，使挡料盘630与管料末端相抵，将管料压紧在涨缩机构312上，避免在开始卷料之前管料散开或错层。

挡料盘630包括转动安装在转动臂620上的第一盘架631和第二盘架632，第一盘架631和第二盘架632之间通过多根柱体633连接以使第一盘架631和第二盘架632之间保持间距，第二盘架632上设有开口634，以实现挡料盘630与多个鼓片3123的插接配合，在使用挡料盘630压紧管料时，随着转动臂620的移动，多个鼓片3123可以通过开口634插入到第一盘架631和第二盘架632之间，鼓片3123伸入到二者之间的长度由管料规格决定，并且多根柱体633使得第一盘架631和第二盘架632之间存在较大的空间，能够应对不同规格的管料，第二盘架632上还设有沿开口634周向设置的多个卡槽635，卡槽635的数量和形状与鼓片3123相匹配，多个鼓片3123在移动后将管料卡紧，鼓片3123也同时卡入到卡槽635内，当管料安装盘3122转动时，挡料盘630也能随之转动，在开卷过程中对管料进行阻挡，且挡料盘630与多个鼓片3123之间不会出现相对转动，因此二者之间的磨损较小，也不会出现碰撞。

为了使转动臂620不妨碍向开卷机310上上料，转动臂620能相对于开卷机310上下翻转，具体的：挡料机架610上设导轨611，转动臂620包括滑动座6201和与滑动座6201转动配合的摆臂621，滑动座6201滑动安装在导轨611上，滑动座6201上还铰接安装有摆臂油缸622，摆臂油缸622的活塞杆与摆臂621铰接以控制摆臂621的摆动，摆臂油缸622提供摆臂621相对于滑动座6201摆动的动力，当摆臂621摆动时，可以带动挡料盘630同步摆动，管料在需要安装到涨缩机构312上时，油缸控制摆臂621向上摆动，使管料可以顺利而不被阻挡地安装到涨缩机构312上，完成安装后使摆臂621复位，通过滑动座6201在导轨611上的滑动使挡料盘630压紧管料。

挡料机架610上设有力矩电机612，力矩电机612传动连接与滑动座6201螺纹配合的螺纹杆613，螺纹杆613沿导轨611长度方向设置，力矩电机612可以提供较大的扭转力，随着滑动座6201滑动将挡料盘630向涨缩机构312运送，并使挡料盘630与管料相抵，力矩电机612提供的较大力矩可以保证挡料盘630能将管料压紧，螺纹杆613与滑动座6201的螺纹配合也使滑动座6201在导轨611上的位置保持不变。

参照图7，在本发明的另一个实施例中，为了引导开卷的管料的输送，固定机架320上还设有管坯导向架330：

为了引导开卷的管料的输送，管坯导向架330上转动安装多组限位转动轮331，每组限位转动轮331包括上下对应设置的两个限位转动轮331，限位转动轮331包括转动套3311和设置在转动套3311两侧的转动挡板3312，以将管料限位在两个限位转动轮331之间，通过多组限位转动轮331限定管料的传动方向。

管料被开卷后，分出的单根管料从固定机架320的上方收集，管料穿过多组限位转动轮331后，能在一定程度上被矫直，且使管料得到限位，使被分出的管料不会影响到涨缩机构312上正在进行开卷的管料，限位转动轮331也可转动，管料经过两个限位转动轮331之间时，可以同时带动限位转动轮331转动，减少管料与限位转动轮331之间的摩擦，管料在管坯导向架330上传动过程中转动挡板3312可以对管料的径向位移进行限位，将管料限制在两个限位转动轮331之间，限定了管料的出料位置。

参照图1，为提高生产效率，基于上述实施例，在本发明的一个实施例中，料架100两侧分别设有一个管料堆放区120，开卷装置300上设有两台开卷机310。

两台开卷机310背对设置，即两台开卷机310分别从固定机架320的两侧进行上料，较为方便，且上料过程中不会影响到开卷机310的作业，开卷装置300两侧对应开卷机310分别设有一组管料翻转传输装置，桁架110上行走小车200的数量依然为一个，通过一台行走小车200可以完成从两个管料堆放区120向管料加工区130吊运管料，可以减少设备的成本。

基于上述实施例，由于生产出来的盘管的盘旋方向为一致的，若是需要使两侧的开卷机的出料方向一致，则需要将其中一侧的管料的上下位置进行置换，管料重量通常都有几百公斤，在将管料放置到上料小车之前进行位置置换，需要消耗较多的时间和功耗，为此在本发明的另一个实施例中，参照图12，两个上料小车500中的其中一个还包括用于将管料水平转动180°的旋转装置。

旋转装置设置在托盘5221和升降座522之间，旋转装置包括伺服电机530和与伺服电机530传动连接的第一伞齿轮(图中未画出)，托盘5221底部设有与第一伞齿轮啮合的第二伞齿轮(图中未画出)，伺服电机530通过第一伞齿轮和第二伞齿轮的啮合传动控制托盘5221转动180°，即可完成管料两端的位置置换，以使管料开卷装置300两侧的加工工位的出料方向相同，伺服电机530的位置精度非常准确，可以精确控制托盘5221转动的角度，避免管料转动后无法送入到管料开卷装置300上。

参照图5和图7，为了进一步实现自动化，基于上述实施例，在本实施例中：

翻板420上设有有料检测器480，有料检测器480可以检测翻板420上是否承载管料，并能依据检测信号控制翻板420的翻转，以实现设备的自动化运行。

固定机架320上还设有放料检测装置340，放料检测装置340包括速度检测器341和与速度检测器341连接的传动轮342，管料自涨缩机构312绕过传动轮342下端后向上进入管坯导向架330，管料绕过传动轮342，使管料在传动过程中会带动传动轮342同步转动，速度检测器341可以检测传动轮342的传动，得到管料的传动速度。另外可以根据传动轮342的转动速度，判断开卷机310上是否还具有管料，并可以此信号判断管料安装盘3122是否还存在未被开卷的管料，当得到传动轮342转动速度变为零时，设备可以判断出管料安装盘3122上的管料已经开卷完毕，便可以使放料装置313停止转动管料安装盘3122，使管料推进装置600复位，以便让代加工的管料运送至开卷机310上。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (10)

1.盘管坯料自动上料开卷机构，其特征在于，包括：

料架，所述料架上设有两根桁架，所述料架侧部设有管料堆放区，所述两根桁架下方设有管料加工区；以及，

行走小车，滑动安装在所述两根桁架上，用于将管料从管料堆放区运送至管料加工区；以及，

开卷装置，位于所述管料加工区内，包括开卷机；以及，

管料翻转传输装置，位于所述管料加工区内，包括管料翻转机和上料小车，所述管料翻转机将所述行走小车运动的管料翻转90°后通过所述上料小车将管料运送至所述开卷机上。

2.根据权利要求1所述的盘管坯料自动上料开卷机构，其特征在于，所述两根桁架上设有滑轨，所述滑轨包括轨道和链条，所述行走小车上设有与所述滑轨滑动配合的滚轮和与所述链条啮合的链轮组件，所述行走小车还包括用于吊运管料的吊具和控制所述吊具升降的驱动器。

3.根据权利要求2所述的盘管坯料自动上料开卷机构，其特征在于，所述吊具包括吊具动力件、能伸入管料内圈的多个弧形推板，所述多个弧形推板与所述吊具动力件传动连接使所述多个弧形推板能在管料内圈活动以夹持或松开管料。

4.根据权利要求1所述的盘管坯料自动上料开卷机构，其特征在于，所述管料翻转机包括支撑座、铰接安装在所述支撑座上的翻板，所述翻板用于承载所述行走小车吊运的管料，所述翻板上设有能穿过管料内圈以将管料保持在所述翻板上的舌板，所述支撑座安装翻转油缸，所述翻转油缸的活塞杆与所述翻板铰接以控制所述翻板相对于所述支撑座转动。

5.根据权利要求4所述的盘管坯料自动上料开卷机构，其特征在于，所述翻板上设有通槽，所述管料翻转机还包括舌板油缸，所述舌板油缸的活塞杆穿过所述通槽与所述舌板铰接以控制所述舌板相对于所述翻板翻转。

6.根据权利要求1所述的盘管坯料自动上料开卷机构，其特征在于，所述上料小车位于所述管料翻转机和开卷装置之间，包括固定底座和滑动安装在所述固定底座上的送料小车，所述送料小车包括小车底座、安装在所述小车底座上的升降座，所述管料翻转机上的管料经过翻转后放置在所述升降座上，所述升降座上设有控制所述升降座相对所述小车底座升降的升降装置，以将管料运送至所述开卷装置。

7.根据权利要求1所述的盘管坯料自动上料开卷机构，其特征在于，所述开卷机包括用于固定管料的涨缩机构和驱动所述涨缩机构转动的放料装置，所述涨缩机构包括管料安装盘和滑动安装在所述管料安装盘上用于固定管料的多个鼓片，所述放料装置包括放料电机和与所述放料电机传动配合的放料齿轮，所述放料齿轮与所述管料安装盘周向啮合以驱动所述管料安装盘转动。

8.根据权利要求7所述的盘管坯料自动上料开卷机构，其特征在于，所述开卷机与所述上料小车侧部还设有管料推进装置，所述管料推进装置包括挡料机架、滑动安装在所述挡料机架上且可以上下翻转的转动臂，所述转动臂上设有挡料盘，管料在固定到所述涨缩机构上时所述挡料盘与管料末端相抵。

9.根据权利要求1至8之一所述的盘管坯料自动上料开卷机构，其特征在于，所述料架两侧分别设有一个管料堆放区，所述开卷装置上设有两台开卷机，且所述两台开卷机背对设置，所述开卷装置两侧对应所述开卷机分别设有一组管料翻转传输装置。

10.根据权利要求9所述的盘管坯料自动上料开卷机构，其特征在于，所述开卷装置其中一侧的管料翻转传输装置中，所述上料小车还包括用于将管料水平转动180°的旋转装置。

Images