CN116262323A - 一种金属棒材生产加工用的连续自动送料机组 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种金属棒材生产加工用的连续自动送料机组，包括：储料台，用于临时存储金属棒材；送料料架，用于将储料台内的金属棒材输送至加工设备，包括沿金属棒材输送方向设置的多级分料机构；其中，所述多级分料机构将储料台内的金属棒材向加工设备逐个连续输送。采用多级分料机构对直度具备差异的坯料能够实现自动化稳定送料，取代人工参与，确保坯料能够被逐根连续输送；配合送料料架上翻料机构、转移机构、顶料机构以及辅助转运机构的协同配合有效匹配生产节拍，实现自动化金属棒材运输。

Description

一种金属棒材生产加工用的连续自动送料机组

技术领域

本发明涉及棒料运输技术领域，尤其是涉及一种金属棒材生产加工用的连续自动送料机组。

背景技术

在传统金属棒材的生产加工过程中，基本都是单台设备生产加工，现有普遍运用的储料台是一个简易的料架，完全是人工送料；部分先进的金属棒材生产加工设备在前端配置有简易的储料台和顶料设备，储料台是一个台面呈斜坡状的料架，靠人工将待加工料坯散放在料架上，在料架的底端配置有顶料机构，顶料机构将铜棒顶出后，铜棒沿顶料机构上的斜面滚动到链轮输送轨道上，在链轮的转动下，链轮输送轨道将铜棒运送至下到工序的设备进料端。

例如申请号为CN201711051908.5的中国专利，一种平头机中心车自动送料装置，包括中心机、控制面板、上料架、自动送料气缸、线性滑轨、棒材固定座、固定座气压缸和机架，控制面板安装在中心机机架前方，中心机安装在机架的内部，上料架安装在中心机的前方，棒材固定座安装在中心机的右侧，固定座气压缸安装在棒材固定座的右侧，自动送料气缸安装在上料架的右侧，线性滑轨安装在自动送料气缸的下方。

上述方案通过利用棒料自身重力下滑，使棒料自动顺着棒材固定座滑落至下料区，结构简单，操作方便，实现了棒料的连续全自动上料，但目前的简易的储料台和送料设备，对待加工坯料的直度要求较高，整个操作过程需由专人看管，大部分情况下还需人工协助送料，而且还不能与后道设备联机操作，尤其是对直度达不到要求的坯料在顶料环节就会出现运行故障，顶料、送料不能有序操作，料坯会出现混乱散落的现场，员工分离、送料难度，甚至还容易引发设备故障，安全隐患较大。

发明内容

针对背景技术中提到的现有技术中，送料设备对直度达不到要求的坯料无法实现自动化连续有序送料，仍然需要人工协助的问题，本申请提出一种金属棒材生产加工用的连续自动送料机组，采用多级分料机构对直度具备差异的坯料能够实现自动化稳定送料，取代人工参与，确保坯料能够被逐根连续输送。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种金属棒材生产加工用的连续自动送料机组，包括：储料台，用于临时存储金属棒材；

送料料架，用于将储料台内的金属棒材输送至加工设备，包括沿金属棒材输送方向设置的多级分料机构；其中，所述多级分料机构将储料台内的金属棒材向加工设备逐个连续输送。所述多级分料机构能够克服金属棒材之间存在直度、长度等参数差异的问题，利用多级分料机构逐级分料，确保所有金属棒材均能够由储料台逐根输送至加工设备；该机组可根据后道加工设备的运行状况发出自动送料作业指令，实现自动送料机组与后道加工设备完全联机操作，中间无需人工干预或协助，为一人同时看管多台设备奠定基础，也为多道次加工设备联机组成自动化生产线奠定基础。

进一步的，所述储料台包括输出传送链，所述多级分料机构包括对应输出传送链的翻料机构，所述翻料机构包括半月式翻料轮，所述半月式翻料轮上连接有可调驱动机构。所述翻料机构用于将输出传送链上运送的成堆金属棒材逐根分离，将彼此交叉、叠放甚至卡合的金属棒材通过半月式翻料轮进行拆分，并根据可调驱动机构控制半月式翻料轮的转速从而获得不同的上料速度，以适应后续输送工作确保后道加工设备的工作性能得到最大化利用，避免等料情况出现，提高整机工作效率。

作为优选，所述半月式翻料轮包括轴心和沿轴心周向设置的翻料块，所述翻料块靠近转动方向的一侧包括有分料台，所述分料台的宽度为H，金属棒材的直径为r，且r≤H＜2r。所述翻料块利用分料台对金属棒材进行逐根运输，使得彼此交叠的金属棒材能够逐根越过翻料机构到达下一工序，根据金属棒材的直径选择通过半月式翻料轮的分料台，确保每次翻料运输时仅有单根金属棒材被运送。

作为优选，所述多级分料机构包括对应翻料机构设置的预送料平台，所述预送料平台远离翻料机构的一侧设置有挡料板；所述预送料平台侧方设置有光电感应测试点，所述光电感应测试点与可调驱动机构电连接。机组全程多处设有自动识别功能，利用光电感应技术自动识别并发出动作运行指令，不仅解决靠人工辅助翻料、送料的问题，还解决了靠人工操作控制台的问题；在预送料平台侧方设置的光电感应测试点能够测试预送料平台上的物料存在情况，使得翻料机构及时送料，优化生产节拍，提高逐根输送的流畅性。

作为优选，所述多级分料机构还包括设置于预送料平台上方的转移机构，所述转移机构包括沿送料料架长度方向设置的滑轨，所述滑轨上设置有移动天车，所述移动天车底部设置有抓取装置。所述转移机构用于将翻料机构送至预送料平台上的金属棒材继续送料，通过移动天车上设置的抓取装置夹装单根棒材，避免因直度存在差异无法滚动的金属棒材无法继续进行滚动送料，因此通过移动天车上的抓取装置进行逐根转移。

作为优选，所述预送料平台与挡料板之间设置有顶料机构，所述滑轨设置于顶料机构上方，所述顶料机构包括支架和设置于支架内的伸缩式下钳口，所述伸缩式下钳口上方对应设置有定位阀块，所述定位阀块上设置有连接于移动天车的信号模块。由于金属棒材规格不同，部分重量较大的批次需要顶料机构辅助将金属棒材上移悬空，再通过抓料装置抓取，亦能避免抓料装置与预送料平台频繁接触摩擦或撞击而影响各部件寿命。所述顶料结构通过伸缩式下钳口与定位阀块配合，在伸缩式下钳口将金属棒顶紧定位阀块时触发移动天车移动，当移动天车移动至预设点位通过抓料装置进行抓取。

作为优选，所述送料料架还包括设置于预送料平台远离储料台一侧的辅助转运机构，所述辅助转运机构包括固定座和转动设置于固定座上的旋转装置，所述旋转装置侧方设置有驱动缸，所述驱动缸推动旋转装置旋转，所述旋转装置顶部设置有倾斜式导料块。所述辅助转运机构用于将金属棒材转动，使金属棒材偏转后进入后置加工设备，更好的适应加工需要，在送料工程中完成对金属棒材横置或纵置的选定，使得整体加工效率提升。值得注意的是，所述移动天车的抓料装置进行夹装的点位与各个固定座的设置点位一一对应。

作为优选，所述倾斜式倒料块与旋转装置之间设置有升降缸。所述升降缸能够将倾斜式倒料块的高度进行调整，确保金属棒材由抓料装置释放后能够被倾斜式倒料块进行导引下落，倾斜式导料块通过旋转装置的控制调整倾斜朝向，从而控制金属棒材的下落位置，方便后续加工设备的正常工作。无需人工再次调整金属棒材的进料角度。

作为优选，所述送料料架包括有限料机构，所述限料机构包括设置于滑轨端部的调节支架，所述调节支架上设置有纵向调节杆，所述纵向调节杆底部设置有横向限料块，所述横向限料块与滑轨的最小距离为K，且r≤K＜2r。所述限料机构在翻料机构将物料翻转输送至预送料平台时进行尺寸检定，当存在彼此叠加（黏连、焊接、卡接）的多根金属棒材一起进入预送料平台的情况时，通过限料机构的挡差能够剔除这些不符合尺寸规定的物体，限料机构同时能够对尺寸超过预设标准的异物进入后续送料及加工工序，对机组工作进行保护。

作为优选，所述翻料机构包括若干并列设置的半月式翻料轮，各半月式翻料轮远离储料台的一侧均对应设置有一所述辅助转运机构。所述半月式翻料轮在整个送料料架的长度并列设置并同步转动，对于长度差异较大的金属棒材批次，不同长度的金属棒材，移动天车夹取点位亦不同，而由于各个半月式翻料轮后部均对应设置有辅助转运机构，且移动天车的停留点位与各辅助转运机构点位对应，故能够确保金属棒材不论在预送料平台的各个点位进行转向下料时，均能通过辅助转运机构控制朝向，方便后续加工工作进行。

因此，本发明具有如下有益效果：

1） 采用多级分料机构对直度具备差异的坯料能够实现自动化稳定送料，取代人工参与，确保坯料能够被逐根连续输送；

2）辅助转运机构用于将金属棒材转动，使金属棒材偏转后进入后置加工设备，更好的适应加工需要，在送料工程中完成对金属棒材横置或纵置的选定，使得整体加工效率提升；

3） 顶料结构通过伸缩式下钳口与定位阀块配合，在伸缩式下钳口将金属棒顶紧定位阀块时触发移动天车移动，当移动天车移动至预设点位通过抓料装置进行抓取；

4） 通过送料料架上翻料机构、转移机构、顶料机构以及辅助转运机构的协同配合实现金属棒材的逐根连续输送，有效匹配生产节拍，实现自动化金属棒材运输。

附图说明

图1为本发明的第一轴侧图。

图2为本发明的第二轴侧图。

图3为图2中A处的局部放大图。

图4为图1中顶料机构的结构示意图。

图5为图1中辅助转运机构的结构示意图。

图6为图1中限料机构的结构示意图。

附图标记

1储料台，11输出传送链，2送料料架，3半月式翻料轮，31可调驱动机构，32翻料块，321分料台，33轴心，4预送料平台，41挡料板，5 转移机构，51滑轨，52移动天车，6抓取装置，7顶料机构，71支架，72伸缩式下钳口，73定位阀块，8辅助转运机构，81固定座，82旋转装置，83驱动缸，84倾斜式导料块，85升降缸，9限料机构，91调节支架，92纵向调节杆，93横向限料块。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

实施例1

如图1所示，一种金属棒材生产加工用的连续自动送料机组，所述储料台1可实现大容量储料功能和自动散料功能，储料台1有上、下两个工作台面，通过机架衔接，机架上还配有链条及料架，链条由电力驱动，料架由气缸驱动，用作转运大捆物料。储料台1的上工作台面的最大储料容量约5吨左右，储料台1的工作台面可放置长度6米及以下长度的料坯，在储料台1的工作台面上装由6条输出传送链11，在电机的带动下链条缓慢转动，在链条的转动下，可实现将金属棒材有序散开，实现整套机组的第一次有序自动散料功能，完全取代靠人工将一大捆金属棒材散开放置。

如图2、3所示，所述送料料架2的设置使整套机组可根据后道加工设备的运行状况发出自动送料作业指令，而机组内也可根据前后平台、步骤的运行情况自动控制运行指令。主要采用光电感应自动识别技术，自动捕捉后道设备的运行情况，如待加工料超过设定数量、设备停止运行等，传导机构将信息传递至自动送料机组操作台，操作台立即发出顶料机构7预停止作业准备，例如顶料机构7没有运作，则可立即停止自动送料机组的所有操作，如顶料机构7正在运作，则在完成这一根金属棒材的运送后再立即停止自动送料机组的所有操作。另外在储料台1、预送料平台4以及机架上设置多个检测点，通过光电感应自动识别技术，准确发出指令信号源，实整套设备实现自动化连续操作，无需人工识别、控制或协助。

本实施例所公开的翻料机构，实现将储料台1上的金属棒材自动转送至预送料平台4，实现整套机组的第二次有序自动散料功能。该机构为沿轴向转动的5个半月式翻料轮3，半月式翻料轮3包括轴心33和沿轴心33周向设置的翻料块32，5个半月式翻料轮3沿主轴方向间隔固定，由可调驱动机构31，所述可调式驱动机构包括有电机，在电机的带动下半月式翻料轮3转动，在轴心33转动的过程中该翻料块32起到有序翻料的作用，将储料台1上的金属棒材运送至预送料平台4，本实施例中翻料块32的数目为2，即轴心33每转动180°就能运送1根金属棒材。自动翻料机构与储料台1间有5个斜面导轨连接，金属棒材沿斜道滚至自动翻料机构的轴心33处。所述翻料块靠近转动方向的一侧包括有分料台321，所述分料台的宽度为H，金属棒材的直径为r，且r≤H＜2r。所述翻料块利用分料台对金属棒材进行逐根运输，使得彼此交叠的金属棒材能够逐根越过翻料机构到达下一工序，根据金属棒材的直径选择通过半月式翻料轮的分料台，确保每次翻料运输时仅有单根金属棒材被运送。

如图6所示，预送料平台4及限料机构9。该预送料平台4呈斜坡式，所述预送料平台远离翻料机构的一侧设置有挡料板41，在远离后道加工设备端配置有限料机构，该限料机构是为了防止翻料过程中的金属棒材交叠进入的现象，该机构的高度可根据待加工料坯的尺寸做上下调整，通过改变调节支架91与纵向调节杆92之间的连接距离控制限料块的设置高度，特别地，由于整个限料块为倾斜设置，靠近储料台1的一侧较高，因此通过调节横向限料块在调节杆上的前后位置，即可改变横向限料块93与滑轨51的最小距离K，从而保证仅有单根金属棒材通过限料机构，并且该限料机构的有效作用范围不包括预送料平台4最底端的一根金属棒材的放置空间，实现预送料平台4最底端那根金属棒材的一端被顶起时，预送料平台4上所有的坯料仍有序放置，不出现乱散落现象。

如图4所示，本实施例中，顶料机构7主要起到精确分料的作用，一次只顶起一根金属棒材。该机构设置在在靠近后道加工设备端。该机构将预送料平台4最底端放置的那一根金属棒材的一端顶起后，方便抓料装置即机械手抓取金属棒材。该机构包括伸缩式下钳口，所述伸缩式下钳口72顶起后，与机架上的定位阀块73一起将金属棒材顶起端加紧。该定位阀块上配有信号模块，接触到金属棒材后，立即传送信息，自动送料机组操作台发出移动天车带动抓料装置运动至靠近阀块端的指令。

转移机构5包括移动天车52和抓料装置6，该抓料装置及机械手，有自动抓取金属棒材的功能，移动天车带动抓料装置沿金属棒材放置方向来回运动。该抓料装置由气动控制，气动加压抓料装置张开起到自动放料作用，气动泄压抓料装置合起起到自动抓取作用，该抓料装置与金属棒材接触部位为圆柱状，在抓料装置抬起物料的过程中呈“线”接触，而不是“面”接触，减少抓料装置与物料的表面接触，进而避免物料表面被擦伤现象的发生。当顶料机构7将金属棒材顶起接触到定位阀块，在顶料机构7和定位阀块的共同作用下将金属棒材顶起端夹紧，移动天车带动抓料装置运动至靠近阀块端，抓料装置立即将金属棒材顶起的那端呈“双手”环抱式抓取（如图六所示）。在移动天车的带动下，以及顶料机构7和定位阀块的共同作用下，实现将一整根金属棒材抬起后完全脱离预送料平台4，同时预送料平台4上的物料仍有序放置。

本实施例中，金属棒材生产加工用的连续自动送料机组的工作流程如下：储料台1的上工作台面的输出链条转动，带动物料有序散开；接着可调驱动机构31控制半月式翻料轮3旋转，将物料从储料台1的上工作台面逐根转运至预送料平台4；顶料机构7顶起，将物料的一端顶起，在阀块与顶料机构7的共同作用下将物料的一端夹紧。移动天车带动机械手朝顶料机构7所在端运动，运动至指定位置后，机械手夹住被顶起的物料端，当移动天车带动机械手开始往反方行运动时，最近位置的辅助转运平台立即呈90°旋转，在随后移动天车带动机械手继续运动过程中，剩下的4个辅助转运平台依次呈90°旋转。当移动天车带动机械手运动到指定位置时，辅助转运平台完成转向，机械手放料、顶料机构7复位，物料沿辅助转运平台滚落至输送辊道。随后5个辅助转运平台沿反方向90°旋转，恢复复位状态。最后输送辊道将物料运送至后道加工设备的进料端。

实施例2

如图5所示，本实施例中，金属棒材生产加工用的连续自动送料机组与实施例1结构基本相同，不同之处在于，还设置有可沿水平面90°转向的辅助转运机构8，辅助转运机构包括固定座81和转动设置于固定座上的旋转装置82，所述旋转装置侧方设置有驱动缸83，所述驱动缸推动旋转装置旋转，所述旋转装置顶部设置有倾斜式导料块84，所述倾斜式倒料块与旋转装置之间设置有升降缸85；该机构实现将机械手抓取起来的金属棒材转运至辊道送料台。该辅助转运机构8由5个可转动的斜台组成，在机械手将金属棒材抓起后，靠近顶料机构7端的第一个斜台升起并沿水平面90°转向，与机械手抓起的金属棒材呈垂直状，当机械手放料、顶料机构7落下复位后，金属棒材就落在辅助转运机构8上，金属棒材沿斜台滚落至输料台，进行纵置输出；而当辅助转运机构8不进行转向时，金属棒料则直接向前滚动下落进行横置输出。不同的输出角度能够更好地适应。

除上述实施例外，在本发明的权利要求书及说明书所公开的范围内，本发明的技术特征可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施例，这些都是本领域技术人员无需进行创造性劳动即可实现的，因此这些本发明没有详细描述的实施例也应视为本发明的具体实施例而在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种金属棒材生产加工用的连续自动送料机组，其特征在于，包括：

储料台，用于临时存储金属棒材；

送料料架，用于将储料台内的金属棒材输送至加工设备，包括沿金属棒材输送方向设置的多级分料机构；

其中，所述多级分料机构将储料台内的金属棒材向加工设备逐个连续输送。

2.根据权利要求1所述的一种金属棒材生产加工用的连续自动送料机组，其特征在于，所述储料台包括输出传送链，所述多级分料机构包括对应输出传送链的翻料机构，所述翻料机构包括半月式翻料轮，所述半月式翻料轮上连接有可调驱动机构。

3.根据权利要求2所述的一种金属棒材生产加工用的连续自动送料机组，其特征在于，所述半月式翻料轮包括轴心和沿轴心周向设置的翻料块，所述翻料块靠近转动方向的一侧包括有分料台，所述分料台的宽度为H，金属棒材的直径为r，且r≤H＜2r。

4.根据权利要求2所述的一种金属棒材生产加工用的连续自动送料机组，其特征在于，所述多级分料机构包括对应翻料机构设置的预送料平台，所述预送料平台远离翻料机构的一侧设置有挡料板；所述预送料平台侧方设置有光电感应测试点，所述光电感应测试点与可调驱动机构电连接。

5.根据权利要求4所述的一种金属棒材生产加工用的连续自动送料机组，其特征在于，所述多级分料机构还包括设置于预送料平台上方的转移机构，所述转移机构包括沿送料料架长度方向设置的滑轨，所述滑轨上设置有移动天车，所述移动天车底部设置有抓取装置。

6.根据权利要求5所述的一种金属棒材生产加工用的连续自动送料机组，其特征在于，所述预送料平台与挡料板之间设置有顶料机构，所述滑轨设置于顶料机构上方，所述顶料机构包括支架和设置于支架内的伸缩式下钳口，所述伸缩式下钳口上方对应设置有定位阀块，所述定位阀块上设置有连接于移动天车的信号模块。

7.根据权利要求4或5或6所述的一种金属棒材生产加工用的连续自动送料机组，其特征在于，所述送料料架还包括设置于预送料平台远离储料台一侧的辅助转运机构，所述辅助转运机构包括固定座和转动设置于固定座上的旋转装置，所述旋转装置侧方设置有驱动缸，所述驱动缸推动旋转装置旋转，所述旋转装置顶部设置有倾斜式导料块。

8.根据权利要求7所述的一种金属棒材生产加工用的连续自动送料机组，其特征在于，所述倾斜式倒料块与旋转装置之间设置有升降缸。

9.根据权利要求5或6所述的一种金属棒材生产加工用的连续自动送料机组，其特征在于，所述送料料架包括有限料机构，所述限料机构包括设置于滑轨端部的调节支架，所述调节支架上设置有纵向调节杆，所述纵向调节杆底部设置有横向限料块，所述横向限料块与滑轨的最小距离为K，且r≤K＜2r。

10.根据权利要求7所述的一种金属棒材生产加工用的连续自动送料机组，其特征在于，所述翻料机构包括若干并列设置的半月式翻料轮，各半月式翻料轮远离储料台的一侧均对应设置有一所述辅助转运机构。

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