CN116101777A - 一种管件加工输送码垛装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种管件加工输送码垛装置，主要涉及机械加工送料领域。一种管件加工输送码垛装置，包括提料架、料仓、送料装置以及承接台，提料架与送料装置之间设置上料机构，送料装置与承接台之间设置下料机构；张紧辊之间张紧有提料带，承接台上设置码垛箱，码垛箱内具有阵列设置的网格腔；下料架上设置与上料滑轨平行的下料滑轨以及下料同步带机构，下料滑轨上滑动设置横移座，横移座上设置与下料滑轨垂直的横移滑轨以及横移同步带机构，横移滑轨上滑动设置下料座，下料座底部设置下料升降装置，下料升降装置底部设置下料夹具。本发明的有益效果在于：本发明能够高效的完成管件的加工与码垛，降低人力成本，提高了管件质量的一致性。

Description

一种管件加工输送码垛装置

技术领域

本发明主要涉及机械加工送料领域，具体是一种管件加工输送码垛装置。

背景技术

大型的工程机械、矿山设备上，套筒类的管件应用较多，在管件毛坯加工前，通常将管件堆垛在料架上进行整理，在加工时将管件拿取后在设备上进行加工即可，而管件的外侧面为加工面，加工完成的管件需要保证外表面的表面质量，因而加工完成的管件码垛时需要额外注意保护（通常在管件之间用纸壳隔断或者绸布隔断），避免管件质量受损。

目前对于管件的加工过程中，管件的拾取与加工完成后的堆垛都是具有不确定性的，因而很难利用依靠程序运行的机械手完成操作，这就导致在管件加工过程中需要专人看护，完成传统加工中的人工上下料以及理料、码垛的操作，人工成本高，生产效率低。且即便操作人员再小心谨慎，人力的参与始终是一个不确定量，难免会发生管件磕碰以及保护不到位的情况发生，导致产品质量的一致性不好。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种管件加工输送码垛装置，它能够高效的完成管件的加工与码垛，降低了人力成本，提高了管件成品质量的一致性。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种管件加工输送码垛装置，包括提料架、料仓、送料装置以及承接台，所述提料架与送料装置之间设置上料机构，所述送料装置与承接台之间设置下料机构；所述提料架上设置若干张紧辊，所述提料架上设置用于驱动其中一个张紧辊转动的提料电机，所述张紧辊之间张紧有提料带，所述提料带包括前侧的倾斜部与后侧的水平部，所述提料带表面均匀设置管槽，所述提料架底部设置举升机构，所述举升机构与料仓可拆卸固定连接；所述送料装置包括送料架，所述送料架顶部设置平行位移机构，所述平行位移机构前侧转动设置伸缩架，所述伸缩架末端设置用于驱动伸缩架转动的转动电机，所述伸缩架前端设置套筒夹具，所述承接台上设置码垛箱，所述码垛箱内具有阵列设置的网格腔；所述上料机构包括上料架，所述上料架上设置上料滑轨以及上料同步带机构，所述上料滑轨上滑动设置上料座，所述上料座底部设置上料升降装置，所述上料升降装置底部设置上料夹具，所述下料机构包括下料架，所述下料架上设置与上料滑轨平行的下料滑轨以及下料同步带机构，所述下料滑轨上滑动设置横移座，所述横移座上设置与下料滑轨垂直的横移滑轨以及横移同步带机构，所述横移滑轨上滑动设置下料座，所述下料座底部设置下料升降装置，所述下料升降装置底部设置下料夹具，所述套筒夹具与上料夹具均为两爪弧形夹具，所述下料夹具为内撑爪夹具。

所述管槽呈现左右对称结构，所述管槽的左右两部分之间不连续。

所述举升机构包括铰接在提料架底部两侧的举升臂，所述举升臂与提料架之间设置举升缸，所述料仓底部设置与举升臂可拆卸连接的连接臂，所述料仓位于连接臂一侧的挡板可拆卸。

所述承接台顶部具有凹槽，所述码垛箱轮廓与凹槽相对应。

所述平行位移机构包括设置在送料架上的丝杠传动机构以及平行位移滑轨，所述平行位移滑轨上滑动设置平移座，所述平移座底部设置与丝杠相配合的丝杠螺母，所述伸缩架即转动设置在平移座上，所述转动电机通过齿轮减速箱驱动伸缩架转动。

所述转动电机驱动伸缩架转动90度，使得所述套筒夹具装夹的管件呈现水平与竖直两种状态。

所述上料升降装置与下料升降装置均为伺服电推杆驱动的滑台机构。

所述套筒夹具与上料夹具均为丝杠驱动的两爪夹具。

对比现有技术，本发明的有益效果是：

本发明完成了管件加工过程中的自动输送与加工完成后的管件自动码垛设计，减少了人力的参与，从而降低了人工成本。通过管件的自动化输送加工与码垛，完成了管件的无人化加工，极大的提高了管件的加工效率。

本装置解决了待加工管件码垛不规则、自由度大的问题，提供了适配管件的上料与定位装置。通过送料装置实现了向加工机械内的管件送取料，并实现了管件姿态的调整。通过上料机构与下料机构的衔接，使得管件顺畅的实现加工的抓取以及加工完成的码垛，整个过程几乎不需要人力参与，使得一个操作人员可以照看数台甚至十数台加工设备，极大的提高了生产效率，降低了人力成本，同时提高了产品加工质量的一致性。

本发明提供了一种新型的防止管件磕碰的码垛装置以及码垛方法，通过将管件竖直插入到码垛箱内的网格腔内，可以有效的对管件进行防护，防止管件之间的磕碰，从而保证管件的表面质量。本装置中管件自加工完成后到竖直码垛，其姿态是由送料装置进行调整的。送料装置不仅实现了工件的送料与自加工设备内的取料，还完成了送料机构与下料机构的衔接，整体布局简单高效，完成了管件的自动化加工。

附图说明

附图1是本发明第一立体视角结构示意图；

附图2是本发明第二立体视角结构示意图；

附图3是本发明主视视角结构示意图；

附图4是本发明上料机构与下料机构仰视视角结构示意图；

附图5是本发明提料架结构示意图；

附图6是本发明送料装置结构示意图。

附图中所示标号：1、提料架；2、料仓；3、送料装置；4、承接台；5、上料机构；6、下料机构；7、码垛箱；11、提料电机；12、提料带；13、管槽；14、举升机构；30、送料架；31、平行位移机构；32、伸缩架；33、转动电机；34、套筒夹具；50、上料架；51、上料滑轨；52、上料同步带机构；53、上料座；54、上料升降装置；55、上料夹具；60、下料架；61、下料滑轨；62、下料同步带机构；63、横移座；64、横移滑轨；65、横移同步带机构；66、下料座；67、下料升降装置；68、下料夹具；71、网格腔；141、举升臂；142、举升缸；143、连接臂；311、丝杠传动机构；312、平行位移滑轨；313、平移座。

具体实施方式

结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

如图1-6所示，本发明所述一种管件加工输送码垛装置，包括提料架1、料仓2、送料装置3以及承接台4，所述提料架1与送料装置3之间设置上料机构5，所述送料装置3与承接台4之间设置下料机构6。所述提料架1与料仓2配合，待加工的管件堆垛在料仓2内，在与提料架1对接后，提料架1将料仓2内的管件进行输送定位，等待上料机构5的抓取。所述上料机构5连接提料架1与送料装置3，将管件自提料架1上的定位抓取位置进行抓取，并转移到送料装置3上，由送料装置3将管件送入加工机械进行外圆以及孔位的加工。所述下料机构6连接送料装置3以及承接台4，所述承接台4上安放码垛箱7，所述码垛箱7内具有阵列设置的网格腔71。具体的，所述承接台4顶部具有凹槽，所述码垛箱7轮廓与凹槽相对应，从而对码垛箱7的位置进行限位，使管件在加工完成后的码垛时能够准确的插入到网格腔71内。通过下料机构6可以将送料装置3取下的加工完成的工件进行转运，将管件竖直放置在码垛箱7的网格腔71内。通过自动化的抓取与码垛，减少了人力的参与程度，提高了加工效率。通过特殊设计的码垛箱7，可以使加工完成的管件彼此不接触，避免了管件的磕碰，保障了产品的质量。本装置的各动作元件均受到控制器的控制，由控制器控制各部件完成动作的衔接。

具体的，所述提料架1作为管件的输送以及定位装置。所述提料架1上安装若干张紧辊，所述提料架1上安装用于驱动其中一个张紧辊转动的提料电机11，所述张紧辊之间张紧有提料带12，通过提料电机11带动张紧辊转动，可以驱动提料带12循环转动，从而利用提料带12对管件2进行提升。所述提料带12包括前侧的倾斜部与后侧的水平部，当所述料仓2与提料架1进行对接配合后，料仓2内的管件抵靠在提料架1的倾斜部上，所述提料带12表面均匀设置管槽13，管槽13的宽度与管件的直径一致，从而可利用管槽13将管件进行提升。在水平部处安装有位置传感器，当检测到管件到达指定位置后，控制器控制提料电机11停止运行，从而使提料带12停止将管件定位在待抓取位置。具体的，所述管槽13呈现左右对称结构，所述管槽13的左右两部分之间不连续。管槽13的左右两部分对管件进行承载，中间的不连续部分作为上料机构5的抓取位置，从而不与管槽13发生干涉，满足上料机构5对管件的抓取需求。

所述提料架1底部设置举升机构14，所述举升机构14与料仓2可拆卸固定连接。具体为：所述举升机构14包括铰接在提料架1底部两侧的举升臂141，所述举升臂141与提料架1之间设置举升缸142，举升缸142的末端与提料架1铰接，举升缸142的活塞杆前端与举升臂141中部铰接。所述料仓2底部安装与举升臂141可拆卸连接的连接臂143。所述连接臂143可设计为套筒结构，套筒插入到举升臂141内，通过举升缸142的举升，可以使料仓2举升起一定角度，从而对其内摆放的管件进行倾倒，使管件抵靠在提料带12上。所述料仓2位于连接臂143一侧的挡板可拆卸（可设计为提升抽拉的结构），拆卸后料仓2一侧开口，管件即自此处贴合提料架1的倾斜部，使管件被稳定提升。

所述送料装置3包括送料架30，送料架30安装在加工设备（车床、综合车削中心）对面。所述送料架30顶部安装平行位移机构31，平行位移机构31用于进行沿车削轴线的小距离位移，用于在卸下工件时使工件脱离卡盘的装夹范围。具体的，所述平行位移机构31包括安装在送料架30上的丝杠传动机构311以及平行位移滑轨312，所述平行位移滑轨312上滑动设置平移座313，所述平移座313底部设置与丝杠相配合的丝杠螺母。通过丝杠传动机构311的丝杠电机作为动力，可利用丝杠与丝杠螺母的配合完成平移座313的位移驱动。所述平行位移机构31前侧转动安装伸缩架32，所述伸缩架32采用丝杠电机带动的滑台机构。所述伸缩架32末端设置用于驱动伸缩架32转动的转动电机33，所述伸缩架32前端设置套筒夹具34。所述伸缩架32即转动安装在平移座313上，所述转动电机33通过齿轮减速箱驱动伸缩架32转动。所述转动电机33驱动伸缩架32转动90度，使得所述套筒夹具34装夹的管件呈现水平与竖直两种状态。所述套筒夹具34装夹的管件处于水平状态时为向加工设备送料以及自加工设备接料的情形，所述套筒夹具34装夹的管件处于竖直状态为加工完成的管件要被下料机构6夹取的情形。本实施方式中，所述套筒夹具34包括电机驱动的丝杠机构，丝杠的两端旋向相反，丝杠的两端均配合安装丝杠螺母，套筒夹具34的两个卡爪为弧形，两个卡爪分别与两个丝杠螺母对应固定安装。两个卡爪的外侧具有限位滑道，从而规范两个卡爪的直线位移。更为具体的，两个卡爪内侧胶合软质的胶垫，从而起到增大摩擦力的效果，对管件进行更为牢固的抓握。

所述上料机构5包括上料架50，上料架50横亘在提料架1与送料装置3之间。所述上料架50上水平安装上料滑轨51以及上料同步带机构52，所述上料滑轨51上滑动安装上料座53。所述上料同步带机构52的同步带上一点与上料座53固定，所述上料同步带机构52的同步带电机驱动同步带转动，从而带动上料座53沿上料滑轨51进行直线运动，从而连接上料架50与送料装置3。所述上料座53底部安装上料升降装置54，所述上料升降装置54底部安装上料夹具55。所述上料升降装置54为伺服电推杆驱动的滑台机构，通过伺服电推杆驱动滑台升降，实现上料夹具55对管件的抓取提升与下降。所述上料夹具55的结构与套筒夹具34的结构一致，同样为电机驱动的两端旋向相反的丝杠机构带动两个弧形夹具相向或相反移动。所述上料夹具55完成对管件的装夹后，在上料同步带机构52的带动下移动到送料装置3一侧，管件平行插入到套筒夹具34的两个卡爪之间，完成待加工管件的交接。

本装置的上料装置5连接提料架1与送料装置3，通过上料夹具55完成工件的定点抓取、转运以及与送料装置3上套筒夹具34关于管件的交接。在送料装置3向加工设备内输送装夹管件时，上料装置5能够同时抓取提料架1上定位好的管件，从而提高上料效率。

所述下料机构6包括下料架60，下料架60横亘在送料装置3与承接台4之间。所述下料架60上安装与上料滑轨51平行的下料滑轨61以及下料同步带机构62，所述下料滑轨61上滑动安装横移座63。所述下料同步带机构62的同步带上一点与横移座63固定连接，通过下料同步带机构62的同步带电机的驱动，可以带动横移座63沿下料滑轨61进行往复直线运动，从而连接送料装置3与承接台4。所述横移座63底部安装与下料滑轨61垂直的横移滑轨64以及横移同步带机构65，所述横移滑轨64上滑动设置下料座66。所述横移滑轨64与下料滑轨61组成了下料座66平面移动的滑轨组，所述横移同步带机构65的同步带上一点与下料座66固定连接，通过横移同步带机构65上同步带电机的驱动，可以带动下料座66沿横移滑轨64往复直线运动。通过平面内的位移，可以使夹取的管件覆盖承接台4上的码垛箱7的范围，从而将管件准确的插入到各个网格腔71内进行码垛。所述下料座66底部安装下料升降装置67，所述下料升降装置67底部安装下料夹具68。所述下料升降装置67为伺服电推杆驱动的滑台机构，通过伺服电推杆的驱动，使滑台机构可以带动下料夹具68上下滑动，从而实现管件的上下位移以完成管件的拾取与释放。所述下料夹具68为电机驱动的内撑爪夹具，下料夹具68完成管件竖直状态的夹取，下料夹具68将送料装置3上处于竖直状态的管件夹取，随后转移到码垛箱7的上方，将管件准确的插入到网格腔71内进行存放。该种结构使管件能够无伤转运，保障工件的表面质量。

本装置的下料装置6连接了送料装置3以及码垛箱7，通过下料装置6在平面内的位移，可以使管件能够对应插接到码垛箱7的网格腔71内。且在下料装置6进行管件码垛插接的同时，可完成管件自上料装置5向送料装置3的转移，两者互不干涉，提高了加工效率。

具体的，根据时间顺序，本装置的运行程式如下：首先将料仓2与提料架1进行对接，所述料仓2上的连接臂143与举升臂141连接，然后利用举升缸142伸展，使料仓2呈一定角度倾斜举起，料仓2内的管件倾斜依靠在提料架1的提料带12上。随着提料带12的运行，管件被依次输送到提料带12上的定位点处等待上料机构5的抓取。随后，控制器控制上料机构5的上料同步带机构52带动上料座53移动到管件待抓取位置的正上方，由上料升降装置54伸展，上料夹具55对管件夹取，随后上料升降装置54收缩，上料同步带机构52带动上料座53移动到送料装置3的上方的同时，上料升降装置54伸展，管件插入到套筒夹具34之间，随后上料夹具55松开，套筒夹具34夹紧，随后伸缩架32伸展到加工设备内套筒夹具34松脱，由设备的顶尖动作将管件顶紧到卡盘上进行装夹，伸缩架32随后收缩复位。完成工件的加工后，所述伸缩架32伸展到加工设备内，套筒夹具34对管件夹紧，设备顶尖复位，随后平行位移机构31向远离提料架1一侧位移使管件脱离卡盘的范围，同时伸缩架32收缩使管件脱离加工设备的区域。随后控制器控制转动电机33带动伸缩架32转动90度使管件处于竖直状态，控制器随后控制下料同步带机构62以及横移同步带机构65动作，使下料座66移动到管件上方，下料升降装置67伸展使下料夹具68伸展到管件顶端并对管件夹紧，随后套筒夹具34松脱，下料升降装置67收缩，下料同步带机构62以及横移同步带机构65动作将下料座66移动到承接台4上方，下料伸缩装置67伸展将管件插入到码垛箱7内进行存放。

Claims (8)

1.一种管件加工输送码垛装置，包括提料架（1）、料仓（2）、送料装置（3）以及承接台（4），其特征在于：所述提料架（1）与送料装置（3）之间设置上料机构（5），所述送料装置（3）与承接台（4）之间设置下料机构（6）；所述提料架（1）上设置若干张紧辊，所述提料架（1）上设置用于驱动其中一个张紧辊转动的提料电机（11），所述张紧辊之间张紧有提料带（12），所述提料带（12）包括前侧的倾斜部与后侧的水平部，所述提料带（12）表面均匀设置管槽（13），所述提料架（1）底部设置举升机构（14），所述举升机构（14）与料仓（2）可拆卸固定连接；所述送料装置（3）包括送料架（30），所述送料架（30）顶部设置平行位移机构（31），所述平行位移机构（31）前侧转动设置伸缩架（32），所述伸缩架（32）末端设置用于驱动伸缩架（32）转动的转动电机（33），所述伸缩架（32）前端设置套筒夹具（34），所述承接台（4）上设置码垛箱（7），所述码垛箱（7）内具有阵列设置的网格腔（71）；所述上料机构（5）包括上料架（50），所述上料架（50）上设置上料滑轨（51）以及上料同步带机构（52），所述上料滑轨（51）上滑动设置上料座（53），所述上料座（53）底部设置上料升降装置（54），所述上料升降装置（54）底部设置上料夹具（55），所述下料机构（6）包括下料架（60），所述下料架（60）上设置与上料滑轨（51）平行的下料滑轨（61）以及下料同步带机构（62），所述下料滑轨（61）上滑动设置横移座（63），所述横移座（63）上设置与下料滑轨（61）垂直的横移滑轨（64）以及横移同步带机构（65），所述横移滑轨（64）上滑动设置下料座（66），所述下料座（66）底部设置下料升降装置（67），所述下料升降装置（67）底部设置下料夹具（68），所述套筒夹具（34）与上料夹具（55）均为两爪弧形夹具，所述下料夹具（68）为内撑爪夹具。

2.根据权利要求1所述的一种管件加工输送码垛装置，其特征在于：所述管槽（13）呈现左右对称结构，所述管槽（13）的左右两部分之间不连续。

3.根据权利要求1所述的一种管件加工输送码垛装置，其特征在于：所述举升机构（14）包括铰接在提料架（1）底部两侧的举升臂（141），所述举升臂（141）与提料架（1）之间设置举升缸（142），所述料仓（2）底部设置与举升臂（141）可拆卸连接的连接臂（143），所述料仓（2）位于连接臂（143）一侧的挡板可拆卸。

4.根据权利要求1所述的一种管件加工输送码垛装置，其特征在于：所述承接台（4）顶部具有凹槽，所述码垛箱（7）轮廓与凹槽相对应。

5.根据权利要求1所述的一种管件加工输送码垛装置，其特征在于：所述平行位移机构（31）包括设置在送料架（30）上的丝杠传动机构（311）以及平行位移滑轨（312），所述平行位移滑轨（312）上滑动设置平移座（313），所述平移座（313）底部设置与丝杠相配合的丝杠螺母，所述伸缩架（32）即转动设置在平移座（313）上，所述转动电机（33）通过齿轮减速箱驱动伸缩架（32）转动。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种管件加工输送码垛装置，其特征在于：所述转动电机（33）驱动伸缩架（32）转动90度，使得所述套筒夹具（34）装夹的管件呈现水平与竖直两种状态。

7.根据权利要求1所述的一种管件加工输送码垛装置，其特征在于：所述上料升降装置（54）与下料升降装置（67）均为伺服电推杆驱动的滑台机构。

8.根据权利要求1所述的一种管件加工输送码垛装置，其特征在于：所述套筒夹具（34）与上料夹具（55）均为丝杠驱动的两爪夹具。

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