CN112850052A - 异径管古上料装置及上料方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种异径管古上料装置，包括下料机构、输料机构、转件机构和推件机构；所述下料机构、转件机构分别位于输料机构的前端和末端；所述输料机构的末端设有沉槽，所述沉槽的上部槽口宽度位于异径管古大小端外直径之间；所述转件机构包括旋转组件和夹持部件；所述旋转组件的输出端垂直输料机构设置；所述旋转组件的输出端与夹持部件连接。采用输料机构、输料机构末端的沉槽、转件机构来对异径管古的姿态进行调整，相比于之前人工矫正的方式节省了人力物力，提高了上料效率。所述输料机构将异径管古送到输料机构的末端；上述调整过程同时解决了如何寻找大端和小端，并将其区分出来的两个难题。本装置具有低出错率、高效率上料等特点。

Description

异径管古上料装置及上料方法
技术领域
本发明涉及一种上料装置及方法，尤其是一种异径管古上料装置及上料方法。
背景技术
管古，又称内螺纹直接头、内牙直接、管箍，是水暖管件的一种，用于连接两根相同公称通径的外螺纹管子或管件。管古有有等径和异径两种。攻丝是管古加工中十分重要的程序。目前对异径管古进行攻丝操作采用的是二头攻丝机，由于二头攻丝机的攻丝操作是全自动进行的并且要求异径管古按照指定姿态进入二头攻丝机内部，所以操作员在进行上料时需将异径管古按照指定姿态进行上料。在正常工作时，是由一个操作员同时对2～3台二头攻丝机同时进行上料，利用人工进行上料无疑会限制上料速度，并且会出现姿态不准确、上料速度慢等种种问题。并且这种上料方式的最大弊端在于一旦一台二头攻丝机发生故障将影响另外几台二头攻丝机的上料，严重影响整体的生产效率。由此，部分技术人员提出引用自动化技术进行自动化上料，但是，要想实现自动化上料存在几个技术难题待解决。首先，异径管古的形状并不规则，由于其是有缩颈的圆筒状玛钢管件，只有两个比较规则的面，就是圆筒的两个侧面：大端面和小端面，如何在众多的零件中找到这两个面是比较困难的；其次，由于二头攻丝机的加工要求，在异径管古上料时，大端和小端必须区分出来，使其大端或小端按照指定要求朝向进入二头攻丝机。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种上料效率高、出错率低的异径管古上料装置，本发明还提供了一种异径管古上料方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种异径管古上料装置，包括下料机构、输料机构、转件机构和推件机构；所述下料机构、转件机构分别位于输料机构的前端和末端；所述输料机构的末端设有沉槽，所述沉槽的上部槽口宽度位于异径管古大小端外直径之间；所述转件机构包括旋转组件和夹持部件；所述旋转组件的输出端垂直输料机构设置；所述旋转组件的输出端与夹持部件连接。
上述的异径管古上料装置，所述夹持部件包括四个扇形块；所述四个扇形块以旋转组件的输出端为中心、弧边朝外均匀分布为圆板状；所述相邻扇形块之间的间隙形成容件槽；所述容件槽内可容纳大小端为上下姿态的异径管古，且夹持部件转动时四个容件槽依次正对输料机构的末端；所述容件槽内部还设有磁块。
上述的异径管古上料装置，所述推件机构包括推料气缸和推料块；所述推料块和二头攻丝机的上件溜子位于夹持部件最上部容件槽的两端；所述推料块远离上件溜子的一侧与推料气缸的输出端连接。
上述的异径管古上料装置，所述推料块朝向上件溜子方向一端的两边或一边设有凸起；所述两个凸起可分别顶在异径管古的大小端的外侧面上。
上述的异径管古上料装置，所述输料机构末端的沉槽底部还设有阻尼板。
上述的异径管古上料装置，所述输料机构包括有排序轨道；所述排序轨道为V形或U型。
上述的异径管古上料装置，所述输料机构还包括梳料机构；所述梳料机构包括梳料气缸和梳料板；所述梳料板位于输料轨道的上方并垂直物料运输方向设置；所述梳料板下部开有梳料口；所述梳料口可以允许以大小端沿物料运输方向姿态设置的异径管古通过；所述梳料气缸的输出端沿物料运输方向与梳料板连接。
一种异径管古上料方法，采用异径管古上料装置，所述方法步骤为：
(A)所述异径管古被输料机构运送到输料机构的末端后，在重力的作用下，小端端朝下进入沉槽内且大端端朝上被卡在沉槽的上部；所述异径管古被继续向后运输，直到到达沉槽的最末端；
(B)所述夹持部件将竖直的异径管古夹紧，所述旋转组件带动夹持部件以输出端为中心旋转90度，使异径管古的大小端方向由竖直姿态变为小端向前的水平姿态；
(C)所述推件机构将水平姿态的异径管古推入二头攻丝机的上件溜子。
上述的异径管古上料方法，所述步骤(A)中，异径管古在排序轨道上振动送料，送料过程中利用V形或U型结构调整异径管古的姿态；所述梳料板在梳料气缸的带动下向输料起始端移动；移动过程中的梳料板将不能穿过梳料口的异径管古推回排序轨道的起始端；所述穿过梳料口的异径管古以合格姿态继续向后输送。
上述的异径管古上料方法，所述步骤(C)中，所述推料气缸带动推料块向二头攻丝机上件溜子方向移动，移动的推料块将水平姿态的异径管古送入上件溜子。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本装置采用输料机构、输料机构末端的沉槽、转件机构来对异径管古的姿态进行调整，相比于之前人工矫正的方式节省了人力物力，提高了上料效率。其中，所述输料机构将异径管古送到输料机构的末端；所述输料机构末端的沉槽将异径管古调整为大端向上、小端向下这一种姿态；最后转件机构的夹持部件将竖直的异径管古夹紧，在旋转组件带动下将竖直姿态调整为水平姿态。上述调整过程同时解决了如何寻找大端和小端，并将其区分出来的两个难题。本装置具有低出错率、高效率上料等特点。
本方法操作简便，便于后期检修，将寻找大端和小端转化为其方向的调整，利用输料机构末端的沉槽使其只有竖直状态且大端朝上；最后，再利用转件机构使其只有大端朝向后的水平平行姿态。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明去掉底部支撑杆和下料桶的结构示意图；
图3是图2的正视图；
图4是图2的俯视图；
图5是排序轨道机构示意图；
图6是下料机构的俯视图；
图7是图6的A-A向剖视图；
图8是梳料板的结构示意图；
图9推件机构、转件机构、上件溜子的左视图；
图10是本发明的电原理图。
图中各标号表示为：1、下料桶；2、下料斗；3、挡料板；4、推料气缸；5、扇形块；6、上件溜子；7、底部支撑杆；8、上下调节门；9、弹性调节门；10、梳料板；11、梳料气缸；12、推料块；13、旋转电机；14、直线振动送料器；15、对射传感器；16、下料气缸；17、下料推杆；18、圆盘；19、扇形孔；20、控制芯片；21、送料到位传感器；22、料满传感器；23、防窝料底；24、排序轨道；25、阻尼板。
具体实施方式
本发明中所述异径管古为有缩颈的圆筒状玛钢管件，其中一端为大端，另一端为小端。
参看图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10，本发明包括机架以及设置在机架上的输料机构、下料机构和控制电路。所述机架通过底部支撑杆7固定在地面上；所述输料机构位于下料机构的一侧，用于异径管古的运输；所述输料机构上设有梳料机构，用于异径管古的姿态矫正；所述输料机构末端设有转件机构、推件机构和上件溜子6。所述转件机构可以调整异径管古的摆放状态；所述推件机构可以将异径管古推到上件溜子6上。采用上述机构，当异径管古自下料机构落到输料机构上时，所述梳料机构对其梳料调整，经过梳料的异径管古被转件机构运输，后被推件机构推到上件溜子6上。
参看图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7，本发明所述下料机构包括下料斗2和下料推杆17；所述下料斗2为圆筒状，其向上通过下料桶1与装件区连通；下部一侧开有调节门，所述调节门包括上下调节门8和弹性调节门9；上下调节门8上下移动连接在下料斗2上，用以将调节门开启或封闭；弹性调节门9位于上下调节门8下方，用以在调节门开启时出料。所述下料斗2底部设置有防窝料底23，防窝料底23为斜置的一个平面，与下料斗2的底部连接；该斜面正对调节门，且底部略高于调节门；这样异径管古在进入下料斗2后，即可沿着防窝料底23直接向调节门滑动，从而避免了异径管古在下料斗2底部堆积。所述下料斗2内正对调节门的位置设有下料推杆17，下料推杆17远离调节门的一端与下料气缸16连接；这样下料气缸16即可驱动下料推杆17向调节门移动，从而将异径管古从弹性调节门9中推出。采用上述结构后，下料过程为：异径管古在经过下料桶1进入到下料斗2，在下料斗2底部沿着斜置的防窝料底23滑到调节门处；所述下料推杆17将在下料气缸16的驱动下，推动异径管古朝着调节门的方向运动；异径管古进而挤压弹性调节门9，弹性调节门9产生弹性形变，异径管古掉落到输料机构的起始端；下料推杆17回缩，在弹性调节门9的弹性作用下，没有掉落的异径管古将被压回到下料斗2中。
参看图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7，本发明所述输料机构包括排序轨道24、直线振动送料器14和挡料板3；所述挡料板3为两块，位于下料斗2的出料端，分布在一左一右，防止异径管古掉落到排序轨道24以外的位置。所述排序轨道24为条状轨道，底面最好为V型、U型等结构，以防止异径管古在轨道运送过程中由顺着条状轨道的方向变为横向；所述排序轨道24的起始端位于调节门出料端的下方。所述直线振动送料器14安装在排序轨道24的起始端下方，通过振动使得异径管古在排序轨道24上运送。所述梳料机构位于排序轨道24的上方，所述输料机构包括梳料气缸11、活塞杆和梳料板10；所述梳料板10垂直物料运输方向设置，其底部为V型或U型配合排序轨道24设置；另外的底部中心位置还设有扇形孔19；所述扇形孔19的直径比异径管古宽径长度略宽。这样的扇形孔19，仅允许姿态符合要求的、顺着排序轨道24方向的异径管古进入通过，而不符合形态要求的异径管古则被挡住。所述梳料气缸11位于排序轨道24的上方，与梳料板10连接，梳料气缸11的推动方向与异径管古在排序轨道24上的运送方向相反，这样即可将被挡住的不符合形态要求的异径管古推回到排序轨道24的起始端。所述输送过程为：异径管古自下料斗2的出料端，掉落到排序轨道24的起始端；由于挡料板3的阻挡不会从两边掉落到地上。在直线振动送料器14的振动下异径管古沿着排序轨道24运送。由于排序轨道24为V型或U型条状轨道，异径管古在运输过程中会不断调整姿态以符合要求；在遇到梳料板10之后，不符合形态要求的异径管古进入不了梳料板10 上的扇形孔19，被在梳料气缸11带动下的梳料板10推送回到排序轨道24的起始端。而姿态符合要求的异径管古将通过扇形孔19继续在排序轨道24上运送，并且由于排序轨道24为V型或U型，异径管古的姿态在运输过程中将不再改变，从而实现了自动排序和姿态调整。
参看图3、图4和图5，所述排序轨道24末端设有高度下落的沉槽；所述沉槽的底部为水平结构，且沉槽上部槽口的宽度位于异径管古大小端外直径之间；这样，运输到排序轨道24末端的异径管古会落入沉槽内，且是异径管古的小端朝下进入槽内、大端朝上卡在沉槽的上部。直线振动送料器14通过振动使得上述姿态的异径管古继续向前运输，直到到达排序轨道24的最末端。所述沉槽的底部还设有阻尼板25，这样，在异径管古的小端朝下进入槽内时，小端会接触阻尼板25上；所述阻尼板25可以防止异径管古在振动向前过程中向前或向后倾倒，使异径管古一直保持小端向下、大端朝上的姿态振动向前。所述沉槽的输送末端不设置槽底，该不设置槽底的位置可容纳一个异径管古。
参看图1、图2、图3、图4和图9，本发明所述转件机构包括旋转组件、夹持部件；所述旋转组件优选为旋转电机13，所述旋转电机加装减速器后设置在上件溜子6的下方、且垂直排序轨道24方向伸出输出端。所述旋转组件的输出端与圆盘18同心固接；所述夹持部件包括四个圆心角为90度的扇形块5；所述扇形块5以圆盘18的圆心为中心、弧形边朝外均匀固定在圆盘18的外缘；这样，四个扇形块5就在圆盘18外侧形成圆板状结构；所述相邻扇形块5之间的间隙形成容件槽；所述容件槽内部设有磁块。由于扇形块5的圆心角为90度，那么所形成的四个容件槽均为条型槽。所述容件槽的槽宽与异径管古大小端的间距相同或稍大，这样所述容件槽内即可容纳大小端上下姿态的异径管古。所述四个容件槽分别处于竖直和水平状态时，其中一个容件槽正对沉槽的输送末端。并且容件槽恰好位于沉槽的输送末端不设置槽底的位置的中间。这样，当到达排序轨道24的最末端的异径管古在直线振动送料器14的作用继续向前振动时，位于沉槽输送末端的异径管古会被磁块吸入容件槽内，沉槽不设槽底部分还会将异径管古的左右挡住，防止在吸入过程中左右倾斜，掉落到其他位置。由于沉槽的底部设有阻尼板25，除最末端的异径管古被吸入容件槽外，其他异径管古在阻尼板25的阻碍下不会被吸入；所述旋转组件13旋转90度，使得竖直进入的异径管古变为水平姿态。
参看图1、图2、图3、图4和图8，本发明所述推件机构包括推料气缸4 和推料块12。所述推料块12和二头攻丝机的上件溜子6位于夹持部件最上部容件槽的两端；所述推料块12远离上件溜子6的一侧与推料气缸4的输出端连接。所述推料块12朝向上件溜子方向一端的两边或一边设有凸起；两边都有凸起时，形成“∪”或“︺”状结构。所述推料块12位于输料前端一边的凸起比与位于输料后端一边的凸起要长，且长度差为H；所述异径管古大端的外直径与小端的外直径的差为L；所述H＝L/2；这样推料块12在推料是，两边的凸起可同时推动异径管古的小端端和大端端，这样即可防止推料块12在推料过程中将异径管古顶歪，使得异径管古以合格姿态进入上件溜子6。
参看图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10，本发明所述控制电路单元包括控制芯片20、送料到位传感器21、对射传感器15和料满传感器22。所述控制芯片20的信号输入端与对射传感器15、轨道送料轨道送料到位传感器21、料满传感器22连接，信号输出端与下料气缸16、旋转电机13、推料气缸4和梳料气缸11连接。所述对射传感器15的发射器设置在排序轨道24起始端的一侧，接收器在排序轨道24的另一侧配合设置；所述对射传感器15采用的是红外对射传感器15，这种传感器可以在静态时通过遮挡与否检测排序轨道24处是否有异径管古。若对射传感器15没有检测到异径管古，则控制控制芯片20驱动下料气缸16，下料推杆17在下料气缸16的带动下将推动下料斗2内的异径管古，使其从下料斗2中掉落到排序轨道24的起始端。所述送料到位传感器21安装在排序轨道24的最末端，所述送料到位传感器21为接近开关式传感器，采用此类传感器可以在异径管古振动向前这个动态过程中灵敏的检测到是否有异径管古到达该传感器的位置。所述料满传感器22设置在上件溜子6上，是为了检测上件溜子6上是否有异径管古。所述控制电路单元的工作过称为：当对射传感器15检测不到排序轨道24的起始端有异径管古时，控制芯片20将控制下料气缸16工作，下料气缸16带动下料推杆17进行下料操作；当送料到位传感器21检测到异径管古并且料满传感器22检测不到异径管古时，控制芯片20将控制旋转电机13工作，控制异径管古由竖直转到水平；所述推料气缸4带动推件机构进行推料操作；控制芯片20控制梳料气缸11周期性推动，进行梳料操作。
本发明的工作过程为：
(A)异径管古经由下料桶1进入下料斗2，在下料斗2中沿着防窝料底23 滑动到调节门处。安装在排序轨道24起始端的对射传感器15如未检测到异径管古，则控制芯片20控制下料气缸16带动下料推杆17运动，推动异径管古朝着调节门的方向运动，异径管古进而挤压弹性调节门9，弹性调节门9产生弹性形变，异径管古掉落到排序轨道24的起始端。接着，下料推杆17回缩，在弹性调节门9的弹性作用下，没有掉落的异径管古将被压回到下料斗2中。
(B)异径管古自下料斗2的出料端，经过挡料板3的阻挡，掉落到排序轨道24的起始端。在直线振动送料器14的振动下异径管古沿着排序轨道24运送。由于排序轨道24为V型条状轨道，异径管古在运输过程中会不断调整姿态以符合要求，并在遇到梳料机构之后，不符合形态要求的异径管古进入不了梳料板 10的扇形孔19，被在梳料气缸11带动下的梳料机构推送回到排序轨道24的起始端。而姿态符合要求的异径管古将通过扇形孔19继续在排序轨道24上运动。并且由于排序轨道24为V型，异径管古的姿态在运输过程中将不再改变。
(C)到达排序轨道24末端的异径管古，会在重力的作用下，异径管古的小端朝下进入槽内，小端会落在阻尼板25上，而大端朝上卡在沉槽的上部，直线振动送料器14通过振动使得异径管古继续向前运输，直到到达排序轨道24 的最末端。阻尼板25可以防止异径管古在振动向前过程中向前或向后倾倒，使异径管古一直保持小端向下、大端朝上的姿态振动向前。之后位于沉槽输送末端的异径管古会被磁力吸入容件槽内，并被磁块吸附住。
(D)当送料到位传感器21检测到异径管古并且料满传感器22检测不到异径管古时，控制芯片20将控制旋转电机13通过圆盘18带动扇形块5将异径管古旋转90度，使其由竖直变为水平，并且上升指定高度，所述推料块12将异径管古由水平两个扇形块5之间推到上件溜子6入口，进入上件溜子6。

Claims (10)

1.一种异径管古上料装置，其特征在于：包括下料机构、输料机构、转件机构和推件机构；所述下料机构、转件机构分别位于输料机构的前端和末端；所述输料机构的末端设有沉槽，所述沉槽的上部槽口宽度位于异径管古大小端外直径之间；所述转件机构包括旋转组件和夹持部件；所述旋转组件的输出端垂直输料机构设置；所述旋转组件的输出端与夹持部件连接。
2.根据权利要求1所述的异径管古上料装置，其特征在于：所述夹持部件包括四个扇形块(5)；所述四个扇形块(5)以旋转组件的输出端为中心、弧边朝外均匀分布为圆板状；所述相邻扇形块(5)之间的间隙形成容件槽；所述容件槽内可容纳大小端为上下姿态的异径管古，且夹持部件转动时四个容件槽依次正对输料机构的末端；所述容件槽内部还设有磁块。
3.根据权利要求2所述的异径管古上料装置，其特征在于：所述推件机构包括推料气缸(4)和推料块(12)；所述推料块(12)和二头攻丝机的上件溜子(6)位于夹持部件最上部容件槽的两端；所述推料块(12)远离上件溜子(6)的一侧与推料气缸(4)的输出端连接。
4.根据权利要求3所述的异径管古上料装置，其特征在于：所述推料块(12)朝向上件溜子(6)方向一端的两边或一边设有凸起；所述两个凸起可分别顶在异径管古的大小端的外侧面上。
5.根据权利要求1所述的异径管古上料装置，其特征在于：所述输料机构末端的沉槽底部还设有阻尼板(25)。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的异径管古上料装置，其特征在于：所述输料机构包括有排序轨道(24)；所述排序轨道(24)为V形或U型。
7.根据权利要求6所述的异径管古上料装置，其特征在于：所述输料机构还包括梳料机构；所述梳料机构包括梳料气缸(11)和梳料板(10)；所述梳料板(10)位于输料轨道的上方并垂直物料运输方向设置；所述梳料板(10)下部开有梳料口(19)；所述梳料口(19)可以允许以大小端沿物料运输方向姿态设置的异径管古通过；所述梳料气缸(11)的输出端沿物料运输方向与梳料板(10)连接。
8.一种异径管古上料方法，采用权利要求1-7中任意一项所述异径管古上料装置，其特征在于；所述方法步骤为：
(A)所述异径管古被输料机构运送到输料机构的末端后，在重力的作用下，小端端朝下进入沉槽内且大端端朝上被卡在沉槽的上部；所述异径管古被继续向后运输，直到到达沉槽的最末端；
(B)所述夹持部件将竖直的异径管古夹紧，所述旋转组件带动夹持部件以输出端为中心旋转90度，使异径管古的大小端方向由竖直姿态变为小端向前的水平姿态；
(C)所述推件机构将水平姿态的异径管古推入二头攻丝机的上件溜子(6)。
9.根据权利要求8所述的异径管古上料方法，其特征在于：所述步骤(A)中，异径管古在排序轨道(24)上振动送料，送料过程中利用V形或U型结构调整异径管古的姿态；所述梳料板(10)在梳料气缸(11)的带动下向输料起始端移动；移动过程中的梳料板(10)将不能穿过梳料口(19)的异径管古推回排序轨道(24)的起始端；所述穿过梳料口(19)的异径管古以合格姿态继续向后输送。
10.根据权利要求8所述的异径管古上料方法，其特征在于：所述步骤(C)中，所述推料气缸(4)带动推料块(12)向二头攻丝机上件溜子(6)方向移动，移动的推料块(12)将水平姿态的异径管古送入上件溜子(6)。
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