CN114178716A - 一种激光切管机接料脱料机构 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种激光切管机接料脱料机构，涉及激光切管机领域，本申请包括底座组件，底座组件上设置水平往复移动的水平运动机构，在水平运动机构上设置沿竖直方向往复移动的垂直运动机构，在垂直运动机构上设置可以翻转移动的接料脱料机构；本申请结构设计合理，能够实现多种不同型号管材的下料接料并转储，简化了工艺流程，提高了工作效率；通过水平运动机构组件及垂直运动机构组件实现水平左右/垂直上下运行，通过接料脱料机构组件可实现翻转运动，并能通过特定的逻辑设定，实现十字交错运动加翻转运动的复合功能。
Description
技术领域
本申请涉及激光切管机领域，尤其是涉及一种激光切管机接料脱料机构。
背景技术
目前，激光加工技术因其高效、环保、自动化程度高，因此越来越受到制造行业的青睐。随着工业自动化的普及，激光切割辅助装备的智能化程度不断提高，比如用于钢管接料和落料等功能的附加装置，这些辅助设备减轻人工劳动强度的同时也提高了生产效率。
中国专利CN206519662U公开了一种激光切管机切断管件的自动举升接料、落料装置，其包括能够带动物料进行升降的举升接料装置、用于带动举升接料装置进行平移和将举升接料装置上的物料输送至所述链条输送装置上的接料回退装置和用于将物料输送至所需位置链条输送装置，可实现对激光切管管件自动接料、落料，并能可靠地将管件输送至所需位置。
但是以上专利内容仅为单一功能机构的叠加，等同于多套设备组合完成一项输送功能，并且送料方向受限，并不能完全满足生产过程中对其高精度定位、多方向多角度输送和同时兼具储料功能的要求。
发明内容
为了解决以上技术问题，本申请提供了一种激光切管机接料脱料机构，能够实现切管加工下料管件的自动接料及转储，无需人工操作，便捷高效、安全可靠。
本申请的技术问题是通过以下技术方案实现的：一种激光切管机接料脱料机构，包括底座组件、水平运动机构、垂直运动机构和接料脱料机构；
所述水平运动机构设置于底座组件上，所述水平运动机构能够在底座组件上产生X向的水平相对位移；
所述垂直运动机构设置于水平运动机构上，所述垂直运动机构能够在水平运动机构上产生Z向的上下相对移动；
所述接料脱料机构设置于垂直运动机构上，所述接料脱料机构能够在垂直运动机构上通过转动装置在垂直于X-Z的平面上翻转移动；所述接料脱料机构包括接料辊组，钢管产品件能够在接料辊组上沿Y向输送。
进一步地，所述底座组件包括托料基座，所述托料基座顶部设置直线导轨副，所述水平运动机构通过直线导轨副在底座组件上沿X向做往复运动。
进一步地，所述托料基座两侧均设置托料侧盖板，前侧所述托料侧盖板上设置拖链槽；所述底座组件上部覆盖防尘罩；所述直线导轨副末端设置防尘罩挡板。
进一步地，所述水平运动机构包括驱动端和移动端；驱动端和移动端之间通过丝杠和丝杠螺母连接，所述丝杠螺母通过丝杠螺母安装座安装于水平运动机构的移动端；所述丝杠通过驱动端的第一丝杠轴承座和移动端的第二丝杠轴承座安装于料基座上；
驱动端包括水平伺服电机系统和上下排布的同步带轮，所述同步带轮数量为两个，所述水平伺服电机系统通过水平电机安装板安装于底座组件上，位于下方的同步带轮安装于水平伺服电机系统的输出轴端，位于上方的同步带轮安装于丝杠上；两个所述同步带轮之间设置同步带；所述同步带轮外侧设置轴端压盖；
移动端包括水平滑座，所述水平滑座通过滑块安装于直线导轨副上，所述水平滑座前端设置横拖链连接板，用于承载横拖链，所述水平滑座侧端后方设置竖拖链连接板，用于承载竖拖链。
进一步地，所述垂直运动机构包括垂直伺服电机系统、升降挡板和垂直设置的升降滑板；所述升降滑板两端上沿Z向设置竖直导轨副；两条所述竖直导轨副之间设置斜齿条；所述垂直伺服电机系统通过电机安装板设置于水平滑座上，所述垂直伺服电机系统输出轴端安装法兰斜齿轮，所述法兰斜齿轮与斜齿条齿条配合。
进一步地，所述升降滑板顶部设置垂直感应片，所述水平滑座上设置开关支架和接近开关，所述接近开关与垂直感应片位于升降滑板同侧。
进一步地，所述接料脱料机构包括前接料平托板和接料辊组，所述前接料平托板底面设置转轴，所述转轴通过转轴连接块活动设置于前接料平托板底面；所述转轴通过带座轴承活动设置于垂直运动机构上。
进一步地，所述前接料平托板底部活动连接气缸，所述气缸活动设置于垂直运动机构侧壁。
进一步地，所述接料辊组包括接料辊轴，所述接料辊轴上活动设置接料辊，所述接料辊两端均设置辊轴夹块；所述前接料平托板上开设用于放置接料辊组的通孔；所述接料辊组的顶部位置高于前接料平托板上平面。
综上所述，本申请具有如下有益效果：
1、本申请结构设计合理，能够实现多种不同型号管材的下料接料并转储，简化了工艺流程，提高了工作效率，降低了生产成本。
2、本申请通过水平运动机构组件及垂直运动机构组件实现水平左右/垂直上下运行，通过接料脱料机构组件可实现翻转运动，并能通过特定的逻辑设定，实现十字交错运动加翻转运动的复合功能。
附图说明
图1为本申请结构示意图；
图2为本申请主视图；
图3为底座组件结构示意图；
图4为托料基座结构示意图；
图5为水平运动机构结构示意图；
图6为水平运动机构主视图；
图7为垂直运动机构结构示意图；
图8为垂直运动机构内部结构示意图；
图9为接料脱料机构结构示意图；
图10为接料脱料机构右视图；
图11为接料脱料机构仰视视角结构示意图；
图12为接料辊组结构示意图。
附图标记说明：
1、底座组件；2、水平运动机构；3、垂直运动机构；4、接料脱料机构；
101、托料基座；102、托料前端罩；103、直线导轨副；104、防尘罩；105、防尘罩挡板；106、托料侧盖板；107、拖链槽；108、地脚调整板；
201、轴端压盖；202、同步带轮；203、同步带；204、水平电机安装板；205、水平伺服电机系统；206、第一丝杠轴承座；207、丝杠；208、丝杠螺母；209、丝杠螺母安装座；210、水平滑座；211、缓冲垫；212、第二丝杠轴承座；213、竖拖链；214、竖拖链连接板；215、横拖链；216、横拖链连接板；
301、升降挡板；302、升降滑板；303、垂直感应片；304、竖直导轨副；305、托料电机罩；306、防尘罩固定板；307、弹性垫块；308、限位块；309、法兰斜齿轮；310、斜齿条；311、顶丝块；312、电机安装板；313、垂直伺服电机系统；314、开关支架；315、接近开关；
401、前接料平托板；402、接料辊轴；403、辊轴夹块；404、接料辊；405、带座轴承；406、转轴；407、托料延长板；408、气缸；409、转轴连接块。
具体实施方式
以下结合附图对本申请进行进一步的详细说明。参考图1-12，本申请公开了一种激光切管机接料脱料机构，包括底座组件1、水平运动机构2、垂直运动机构3和接料脱料机构4；
如图1和图2所示，所述水平运动机构2设置于底座组件1上，所述水平运动机构2能够在底座组件1上产生X向的水平相对位移，底座组件1是整个设备的承接载体；
所述垂直运动机构3设置于水平运动机构2上，所述垂直运动机构3能够在水平运动机构2上产生Z向的上下相对移动；
所述接料脱料机构4设置于垂直运动机构3上，所述接料脱料机构4能够在垂直运动机构3上通过转动装置在垂直于X-Z的平面上翻转移动；所述接料脱料机构4包括接料辊组，钢管产品件能够在接料辊组上沿Y向输送。
如图3所示，所述底座组件1包括托料基座101，托料基座101的结构如图4所示；为保证基体稳固，在托料基座101底部设置地脚调整板108用来调整基体水平；所述托料基座101顶部两侧对称设置直线导轨副103，直线导轨副103上设置滑块，滑块固定安装于水平运动机构2底部，所述水平运动机构2通过直线导轨副103在底座组件1上沿X向做往复运动。
所述托料基座101两侧均设置托料侧盖板106，位于前侧的托料侧盖板106上水平设置拖链槽107，用来存放并便于移动每个机构之间的拖链部分；所述底座组件1上部覆盖防尘罩104；防尘罩104通常选用柔性风琴防尘罩，避免由于水平运动机构2的移动而导致防尘罩104磨损，所述直线导轨副103末端设置防尘罩挡板105，在托料基座101前端设置托料前端罩102，防尘罩挡板105和托料前端罩102起到对防尘罩104的限位和固定作用。
如图5和6所示，所述水平运动机构2包括驱动端和移动端；驱动端和移动端之间通过丝杠207连接，所述丝杠207上设置丝杠螺母208，所述丝杠螺母208通过丝杠螺母安装座209安装于水平运动机构2的移动端；所述丝杠207通过驱动端的第一丝杠轴承座206和移动端的第二丝杠轴承座212安装于托料基座101上；
驱动端包括水平伺服电机系统205和上下排布的同步带轮202，所述同步带轮202数量为两个，所述水平伺服电机系统205通过水平电机安装板204安装于底座组件1上，位于下方的同步带轮202安装于水平伺服电机系统205的输出轴端，位于上方的同步带轮202安装于丝杠207上；两个所述同步带轮202之间设置同步带203，组成皮带传动副；所述同步带轮202外侧设置轴端压盖201；位于上方的轴端压盖201起到沿丝杠207的轴向限位作用，位于下方的轴端压盖201的作用是压紧与其配合的同步带轮202，防止其沿水平伺服电机系统205轴向活动。
移动端包括水平滑座210，所述水平滑座210通过滑块安装于直线导轨副103上，所述水平滑座210前端设置横拖链连接板216，用于承载横拖链215，所述水平滑座210侧端后方设置竖拖链连接板214，用于承载竖拖链213；第二丝杠轴承座212和丝杠螺母安装座209之间设置聚氨酯材质的缓冲垫211，保护运动机构免受损伤。
如图7和8所示，所述垂直运动机构3包括垂直伺服电机系统313、升降挡板301和垂直设置的升降滑板302；所述升降滑板302两端上沿Z向对称设置竖直导轨副304；两条所述竖直导轨副304之间沿Z向设置斜齿条310；
所述垂直伺服电机系统313通过电机安装板312设置于水平滑座210上，电机安装板312上设置顶丝块311，所述垂直伺服电机系统313输出轴端安装法兰斜齿轮309，所述法兰斜齿轮309与斜齿条310齿条配合；所述水平滑座210两端底座框架处设置防尘罩固定板306，防尘罩固定板306上设置托料电机罩305，所述托料电机罩305能够在上方/前方/两侧对垂直伺服电机系统313起到保护作用。
所述升降滑板302顶部设置垂直感应片303，所述水平滑座210上设置开关支架314和接近开关315，所述接近开关315与垂直感应片303位于升降滑板302同侧，当垂直运动机构3下落至感应位置时，接近开关315可以自动控制设备防止其移动超范围；所述升降滑板302下方设置弹性垫块307及限位块308，确保垂直方向运行的可靠性。
如图9-11所示，所述接料脱料机构4包括前接料平托板401和接料辊组，所述接料辊组并排设置多组；如图12所示，每个接料辊组包括接料辊轴402，所述接料辊轴402上活动设置接料辊404，所述接料辊404两端均设置辊轴夹块403；所述前接料平托板401上开设用于放置接料辊组的通孔；所述接料辊组的顶部位置高于前接料平托板401上平面，待切割钢管滚动能够在前接料平托板401上沿着接料辊404滚动输送。
所述前接料平托板401底面设置转轴406，所述转轴406通过转轴连接块409活动设置于前接料平托板401底面；所述转轴406通过带座轴承405活动设置于托料延长板407上，所述托料延长板407固定于垂直运动机构3上，前接料平托板401可以通过转轴406在垂直运动机构3上产生翻转移动。
所述前接料平托板401底部活动连接气缸408，所述气缸408顶部通过转动机构设置于前接料平托板401底部，气缸408底部通过转动机构设置于垂直运动机构3侧壁，通过气缸缸杆驱动为前接料平托板401提供翻转动力。
本申请的工作原理为：单根或成组待切割钢管首先放置于接料脱料机构4上，当落至前接料平托板401上时，沿接料辊组的导向在Y轴方向输送，并且可通过气缸408的驱动，控制调整前接料平托板401的角度实现其沿转轴406翻转运动，即垂直于X-Z面转动；垂直运动机构3由法兰斜齿轮309和斜齿条310驱动沿Z轴往复移动，同时水平运动机构2也可由水平伺服电机系统205和丝杠207驱动沿X轴往复移动，整体三组机构配合，可满足托料托辊的上下/左右运动及翻转，可实现组合运动。
以上为本申请的较佳实施例，本申请不限于上述实施的结构，可以有多种变形，也不限于上述的应用领域，可以在更多相似的领域应用，总之，在不脱离本申请的设计思路、机械结构形式、智能驱动控制方式的所有改进和变化，均属于本申请的范围内。
Claims (9)
1.一种激光切管机接料脱料机构，其特征在于：包括底座组件（1）、水平运动机构（2）、垂直运动机构（3）和接料脱料机构（4）；
所述水平运动机构（2）设置于底座组件（1）上，所述水平运动机构（2）能够在底座组件（1）上产生X向的水平相对位移；
所述垂直运动机构（3）设置于水平运动机构（2）上，所述垂直运动机构（3）能够在水平运动机构（2）上产生Z向的上下相对移动；
所述接料脱料机构（4）设置于垂直运动机构（3）上，所述接料脱料机构（4）能够在垂直运动机构（3）上通过转动装置在垂直于X-Z的平面上翻转移动；所述接料脱料机构（4）包括接料辊组，钢管产品件能够在接料辊组上沿Y向输送。
2.根据权利要求1所述的一种激光切管机接料脱料机构，其特征在于：所述底座组件（1）包括托料基座（101），所述托料基座（101）顶部设置直线导轨副（103），所述水平运动机构（2）通过直线导轨副（103）在底座组件（1）上沿X向做往复运动。
3.根据权利要求2所述的一种激光切管机接料脱料机构，其特征在于：所述托料基座（101）两侧均设置托料侧盖板（106），前侧所述托料侧盖板（106）上设置拖链槽（107）；所述底座组件（1）上部覆盖防尘罩（104）；所述直线导轨副（103）末端设置防尘罩挡板（105）。
4.根据权利要求2所述的一种激光切管机接料脱料机构，其特征在于：所述水平运动机构（2）包括驱动端和移动端；驱动端和移动端之间通过丝杠（207）和丝杠螺母（208）连接，所述丝杠螺母（208）通过丝杠螺母安装座（209）安装于水平运动机构（2）的移动端；所述丝杠（207）通过驱动端的第一丝杠轴承座（206）和移动端的第二丝杠轴承座（212）安装于料基座（101）上；
驱动端包括水平伺服电机系统（205）和上下排布的同步带轮（202），所述同步带轮（202）数量为两个，所述水平伺服电机系统（205）通过水平电机安装板（204）安装于底座组件（1）上，位于下方的同步带轮（202）安装于水平伺服电机系统（205）的输出轴端，位于上方的同步带轮（202）安装于丝杠（207）上；两个所述同步带轮（202）之间设置同步带（203）；所述同步带轮（202）外侧设置轴端压盖（201）；
移动端包括水平滑座（210），所述水平滑座（210）通过滑块安装于直线导轨副（103）上，所述水平滑座（210）前端设置横拖链连接板（216），用于承载横拖链（215），所述水平滑座（210）侧端后方设置竖拖链连接板（214），用于承载竖拖链（213）。
5.根据权利要求4所述的一种激光切管机接料脱料机构，其特征在于：所述垂直运动机构（3）包括垂直伺服电机系统（313）、升降挡板（301）和垂直设置的升降滑板（302）；所述升降滑板（302）两端上沿Z向设置竖直导轨副（304）；两条所述竖直导轨副（304）之间设置斜齿条（310）；所述垂直伺服电机系统（313）通过电机安装板（312）设置于水平滑座（210）上，所述垂直伺服电机系统（313）输出轴端安装法兰斜齿轮（309），所述法兰斜齿轮（309）与斜齿条（310）齿条配合。
6.根据权利要求5所述的一种激光切管机接料脱料机构，其特征在于：所述升降滑板（302）顶部设置垂直感应片（303），所述水平滑座（210）上设置开关支架（314）和接近开关（315），所述接近开关（315）与垂直感应片（303）位于升降滑板（302）同侧。
7.根据权利要求2所述的一种激光切管机接料脱料机构，其特征在于：所述接料脱料机构（4）包括前接料平托板（401）和接料辊组，所述前接料平托板（401）底面设置转轴（406），所述转轴（406）通过转轴连接块（409）活动设置于前接料平托板（401）底面；所述转轴（406）通过带座轴承（405）活动设置于垂直运动机构（3）上。
8.根据权利要求7所述的一种激光切管机接料脱料机构，其特征在于：所述前接料平托板（401）底部活动连接气缸（408），所述气缸（408）活动设置于垂直运动机构（3）侧壁。
9.根据权利要求7所述的一种激光切管机接料脱料机构，其特征在于：所述接料辊组包括接料辊轴（402），所述接料辊轴（402）上活动设置接料辊（404），所述接料辊（404）两端均设置辊轴夹块（403）；所述前接料平托板（401）上开设用于放置接料辊组的通孔；所述接料辊组的顶部位置高于前接料平托板（401）上平面。
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