CN116986199B - 一种管道用保温管管芯自动下料装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种管道用保温管管芯自动下料装置及方法,涉及保温管生产领域，包括脱芯机构、芯轴举升机械手和芯轴回流线，所述脱芯机构包括壳体、输送组件、输出组件、转动座、限位组件和液压脱芯组件，所述壳体内部的一端设有输送组件，所述输送组件靠近转动座的一端设有缓冲组件，所述转动座的两端均设有支撑板，一组所述支撑板的外壁上固定有驱动转动座转动的第一电机；本发明通过采用液压推动活塞移动的方式，从而使活塞推动滚珠移动，进而可以推动限位盘和限位杆移动，将管芯与保温管分离，通过将竖向的推力变为横向的推力，与传统的液压油缸相比，极大的减少了横向的占用空间，同时整体的自动化程度高。

Description

一种管道用保温管管芯自动下料装置及方法

技术领域

本发明涉及保温管生产技术领域，尤其涉及一种管道用保温管管芯自动下料装置及方法。

背景技术

保温棉管壳包括岩棉管壳、玻璃棉管壳、硅酸铝棉管壳等，采用棉管壳对是用于对管道进行保温的主要方法，传统生产棉管壳的方法是先进行卷管，接着对卷成的棉管进行定型，最后对棉管两端进行切割齐头操作；

在岩棉管的生产过程中，需要将管芯与保温管分离上，传统的分离方法，大多是通过人工固定，再采用液压油缸推出的方式，整体的自动化程度不是很高，因此本发明提出一种管道用保温管管芯自动下料装置及方法以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种管道用保温管管芯自动下料装置及方法，该管道用保温管管芯自动下料装置及方法通过采用液压推动活塞移动的方式，从而使活塞推动滚珠移动，进而可以推动限位盘和限位杆移动，将管芯与保温管分离，通过将竖向的推力变为横向的推力，与传统的液压油缸相比，极大的减少了横向的占用空间，同时整体的自动化程度高。

为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种管道用保温管管芯自动下料装置及方法，包括脱芯机构、芯轴举升机械手和芯轴回流线，所述脱芯机构包括壳体、输送组件、输出组件、转动座、限位组件和液压脱芯组件，所述壳体内部的一端设有输送组件，所述输送组件靠近转动座的一端设有缓冲组件，所述转动座的两端均设有支撑板，一组所述支撑板的外壁上固定有驱动转动座转动的第一电机，所述转动座的外壁上呈环形阵列分布有多组料槽，所述料槽的内部设有对保温管进行限位的限位组件，所述液压脱芯组件位于转动座端部的一侧并与顶部料槽相对齐，所述转动座的侧下方设有用于输送保温管的输出组件，所述芯轴举升机械手位于转动座另一端部的一侧并将管芯输送至位于壳体上方的芯轴回流线处；

所述液压脱芯组件包括储油泵、连接管、活塞、滚珠、伸缩管、挤压盘和挤压杆，所述储油泵的出油端与连接管连通，所述连接管的下端与伸缩管连通，所述伸缩管的一端与挤压盘固定连接，所述挤压盘的外壁上呈环形阵列分布有三组可伸缩的挤压杆，所述连接管与伸缩管的内部均填充有滚珠，所述连接管的上端设有活塞，所述活塞与连接管的内壁密封连接。

进一步改进在于：所述伸缩管包括第一波纹管、第二波纹管和第一弹簧，所述第一波纹管的内部设有第二波纹管，所述第一波纹管和第二波纹管之间设有第一弹簧，所述第一波纹管和第二波纹管的两端分别与连接管和挤压盘密封连接，所述第一弹簧的两端分别与连接管和挤压盘的端面固定连接，所述滚珠的直径与第二波纹管的内径相适配。

进一步改进在于：所述缓冲组件包括固定块、第二弹簧和斜板，所述输送组件的一端转动安装有斜板，所述输送组件的底部对称设有固定块，所述固定块与斜板之间设有第二弹簧。

进一步改进在于：所述限位组件包括限位仓、第二电机、第一滑槽、双向螺杆、第一螺母套、第一连接杆和限位块，所述限位仓位于料槽的内侧，所述限位仓朝向料槽的一侧设有第一滑槽，所述限位仓的内部转动安装有双向螺杆，所述限位仓的一端外壁上设有驱动双向螺杆转动的第二电机，所述双向螺杆上对称设有第一螺母套，所述第一螺母套朝向第一滑槽的一侧固定有第一连接杆，所述第一连接杆的一端穿过第一滑槽与限位块固定连接。

进一步改进在于：所述限位块长弧形环状，所述限位块的外壁与料槽的内壁滑动连接，所述限位块的厚度远小于保温管的厚度。

进一步改进在于：所述壳体的顶部设有与芯轴举升机械手相适配的通槽，所述芯轴举升机械手包括举升仓、驱动组件、机械夹爪、铰接座和调节油缸，所述举升仓的下端与铰接座铰接，所述铰接座与壳体的内壁固定连接，所述举升仓靠近夹持仓的一侧设有机械夹爪，所述举升仓的内部设有带动机械夹爪移动的驱动组件，所述举升仓中端的侧壁与带动举升仓转动的调节油缸的一端铰接，所述调节油缸的另一端与壳体内壁铰接。

进一步改进在于：所述驱动组件包括螺纹杆、第三电机、第二螺母套、第二滑槽和第二连接杆，所述举升仓的内部均转动安装有螺纹杆，所述螺纹杆通过第三电机驱动，所述螺纹杆上设有第二螺母套，所述举升仓的一侧壁上均设有第二滑槽，所述第二螺母套靠近滑槽的一端设有第二连接杆，所述第二连接杆的一端穿过第二滑槽与机械夹爪连接。

进一步改进在于：所述机械夹爪包括电动伸缩杆和夹爪，所述电动伸缩杆与夹爪的一端固定连接，所述电动伸缩杆的另一端通与第二连接杆固定连接。

采用上述管道用保温管管芯自动下料装置，包括以下步骤；

S1、通过输送组件将保温管以及管芯送至转动座上的料槽内，此时斜板内侧的第二弹簧对料管的下坠力进行缓冲，保证料管稳定的落入料槽内；

S2、通过储油泵将内部的液压油泵入连接管内，通过液压油泵入产生的推力推动活塞下移，从而带动多组滚珠同步的滚动，进而推动挤压盘和挤压杆对管芯进行挤压，同时第一波纹管和第二波纹管张开；

S3、通过限位块对保温管进行限位，此时管芯被挤压盘和挤压杆挤压，同时机械夹爪移动到与管芯对齐的位置，通过挤压盘和挤压杆的推动，使管芯与保温管分离，并被机械夹爪夹持，使管芯与保温管完成自动脱离；

S4、管芯与保温管完全脱离后，此时通过驱动组件带动机械夹爪对管芯进行夹持，之后再通过驱动组件将管芯穿过通槽送至芯轴回流线的侧上方，再通过调节油缸调节举升仓的角度，从而使机械夹爪位于芯轴回流线一端的正上方，之后机械夹爪将管芯放下，管芯经过芯轴回流线输送至卷绕机构处。

本发明的有益效果为：本发明通过采用液压推动活塞移动的方式，从而使活塞推动滚珠移动，进而可以推动限位盘和限位杆移动，将管芯与保温管分离，通过将竖向的推力变为横向的推力，与传统的液压油缸相比，极大的减少了横向的占用空间，同时整体的自动化程度高，再配合芯轴举升机械手，可以将拆下的芯轴输送至芯轴回流线处，方便对管芯的再次利用，极大的减少了人力的利用。

附图说明

图1是本发明的示意图。

图2是本发明壳体内部的结构示意图。

图3是本发明缓冲组件的结构示意图。

图4是本发明限位组件的结构示意图。

图5是本发明液压脱芯组件的示意图。

图6是本发明液压脱芯组件的剖视图。

图7是本发明芯轴举升机械手的结构示意图。

图8是本发明限位仓内部结构的剖视图。

图9是本发明举升仓内部结构的剖视图。

其中：1、芯轴回流线；2、壳体；3、输送组件；4、输出组件；5、转动座；6、支撑板；7、第一电机；8、料槽；9、储油泵；10、连接管；11、活塞；12、滚珠；13、挤压盘；14、挤压杆；15、伸缩管；16、第一波纹管；17、第二波纹管；18、第一弹簧；19、固定块；20、第二弹簧；21、斜板；22、限位仓；23、第二电机；24、第一滑槽；25、双向螺杆；26、第一螺母套；27、第一连接杆；28、限位块；29、通槽；30、举升仓；31、机械夹爪；32、铰接座；33、调节油缸；34、螺纹杆；35、第三电机；36、第二螺母套；37、第二滑槽；38、第二连接杆；39、电动伸缩杆；40、夹爪。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

根据图1-9所示，本实施例提出了一种管道用保温管管芯自动下料装置及方法，包括脱芯机构、芯轴举升机械手和芯轴回流线1，所述脱芯机构包括壳体2、输送组件3、输出组件4、转动座5、限位组件、夹持组件和液压脱芯组件，所述壳体2内部的一端设有输送组件3，所述输送组件3靠近转动座5的一端设有缓冲组件，所述转动座5的两端均设有支撑板6，一组所述支撑板6的外壁上固定有驱动转动座5转动的第一电机7，所述转动座5的外壁上呈环形阵列分布有多组料槽8，所述料槽8的内部设有对保温管进行限位的限位组件，所述壳体2顶部的内壁上设有对管芯进行夹持的夹持组件，所述夹持组件位于转动座5端部的一侧并与顶部料槽8相对齐，所述液压脱芯组件位于转动座5另一端部的一侧并与顶部料槽8相对齐，所述转动座5的侧下方设有用于输送保温管的输出组件4，所述芯轴举升机械手位于夹持组件的一侧并将芯轴输送至位于可以上方的轴回流线处，通过第一电机7带动转动轴转动，从而可以将脱芯后的保温管送至输出组件4，较为的方便，同时第一电机7采用间歇电路控制，使第一电机7可以进行间歇性工作；

所述液压脱芯组件包括储油泵9、连接管10、活塞11、滚珠12、伸缩管15、挤压盘13和挤压杆14，所述储油泵9的出油端与连接管10连通，所述连接管10的下端与伸缩管15连通，所述伸缩管15的一端与挤压盘13固定连接，所述挤压盘13的外壁上呈环形阵列分布有三组可伸缩的挤压杆14，所述连接管10与伸缩管15的内部均填充有滚珠12，所述连接管10的上端设有活塞11，所述活塞11与连接管10的内壁密封连接，通过储油泵9将内部的液压油泵9入连接管10，使液压油推动活塞11移动，从而推动内部的滚珠12同步移动，进而推动挤压盘13和挤压杆14移动，同时伸缩管15伸开，进而推动管芯与保温管分离，值得说明的是本结构中关于限位杆的伸缩，是采用阿基米德螺旋线的原理，通过螺旋线的转动从而带动限位杆从限位盘内伸出，进而使本结构使用不同直径的管芯。

所述伸缩管15包括第一波纹管16、第二波纹管17和第一弹簧18，所述第一波纹管16的内部设有第二波纹管17，所述第一波纹管16和第二波纹管17之间设有弹簧，所述第一波纹管16和第二波纹管17的两端分别与连接管10和挤压盘13密封连接，所述第一弹簧18的两端分别与连接管10和挤压盘13的端面固定连接，所述滚珠12的直径与第二波纹管17的内径相适配，当储油泵9进行吸油工作时，液压油回流，此时通过第一弹簧18的弹性势能拉动限位盘复位，同时第一波纹管16和第二波纹管17同步复位，并带动滚珠12滚动，从而推动活塞11复位，同时为保证弹簧的使用寿命，弹簧的长度应大于管芯长度的三分之一。

所述缓冲组件包括固定块19、第二弹簧20和斜板21，所述输送组件3的一端转动安装有斜板21，所述输送组件3的底部对称设有固定块19，所述固定块19与斜板21之间设有第二弹簧20，通过第二弹簧20的弹性势能，使第二弹簧20对料管的下坠力进行缓冲，保证料管稳定的落入料槽8内。

所述限位组件包括限位仓22、第二电机23、第一滑槽24、双向螺杆25、第一螺母套26、第一连接杆27和限位块28，所述限位仓22位于料槽8的内侧，所述限位仓22朝向料槽8的一侧设有第一滑槽24，所述限位仓22的内部转动安装有双向螺杆25，所述限位仓22的一端外壁上设有驱动双向螺杆25转动的第二电机23，所述双向螺杆25上对称设有第一螺母套26，所述第一螺母套26朝向第一滑槽24的一侧固定有第一连接杆27，所述第一连接杆27的一端穿过第一滑槽24与限位块28固定连接，通过第二电机23带动双向螺杆25转动，从而带动两组第一螺母套26移动，第一螺母套26带动第一连接杆27移动，进而带动限位块28同步移动，并对保温管的两端进行限位，同时可以对不同长度的保温管进行限位，增加本装置的使用范围。

所述限位块28长弧形环状，所述限位块28的外壁与料槽8的内壁滑动连接，所述限位块28的厚度远小于保温管的厚度。

所述壳体2的顶部设有与芯轴举升机械手相适配的通槽29，所述芯轴举升机械手包括举升仓30、驱动组件、机械夹爪31、铰接座32和调节油缸33，所述举升仓30的下端与铰接座32铰接，所述铰接座32与壳体2的内壁固定连接，所述举升仓30靠近夹持仓的一侧设有机械夹爪31，所述举升仓30的内部设有带动机械夹爪31移动的驱动组件，所述举升仓30中端的侧壁与带动举升仓30转动的调节油缸33的一端铰接，所述调节油缸33的另一端与壳体2内壁铰接，通过调节油缸33可以带动举升仓30进行角度上的调节，进而可以对机械夹手的位置进行调节，同时配合驱动组件，可以带动机械夹手在举升仓30上上下移动，进一步满足对机械夹手位置进行调节的需求。

所述驱动组件包括螺纹杆34、第三电机35、第二螺母套36、第二滑槽37和第二连接杆38，所述举升仓30和夹持仓的内部均转动安装有螺纹杆34，所述螺纹杆34通过第三电机35驱动，所述螺纹杆34上设有第二螺母套36，所述举升仓30和夹持仓的一侧壁上均设有第二滑槽37，所述第二螺母套36靠近滑槽的一端设有第二连接杆38，两组所述第二连接杆38的一端穿过第二滑槽37分别与三爪夹盘和机械夹爪31连接，通过第三电机35带动螺纹杆34转动，进而带动第二螺母套36在螺纹杆34上移动，从而通过第二连接杆38带动机械夹手移动，使机械夹手可以与管芯对齐。

所述机械夹爪31包括电动伸缩杆39和夹爪40，所述电动伸缩杆39与夹爪40的一端固定连接，所述电动伸缩杆39的另一端通与第二连接杆38固定连接，通过电动伸缩杆39的设置，可以推动夹爪40进一步的靠近芯轴回流线1，进而增加管芯落入芯轴回流线1上的稳定性。

采用上述管道用保温管管芯自动下料装置，包括以下步骤；

S1、通过输送组件3将保温管以及管芯送至转动座5上的料槽8内，此时斜板21内侧的第二弹簧20对料管的下坠力进行缓冲，保证料管稳定的落入料槽8内；

S2、通过储油泵9将内部的液压油泵9入连接管10内，通过液压油泵9入产生的推力推动活塞11下移，从而带动多组滚珠12同步的滚动，进而推动挤压盘13和挤压杆14对管芯进行挤压，同时第一波纹管16和第二波纹管17张开；

S3、通过限位块28对保温管进行限位，此时管芯被挤压盘13和挤压杆14挤压，同时机械夹爪31移动到与管芯对齐的位置，通过挤压盘13和挤压杆14的推动，使管芯与保温管分离，并被机械夹爪31夹持，使管芯与保温管完成自动脱离；

S4、管芯与保温管完全脱离后，此时通过驱动组件带动机械夹爪31对管芯进行夹持，之后再通过驱动组件将管芯穿过通槽29送至芯轴回流线1的侧上方，再通过调节油缸33调节举升仓30的角度，从而使机械夹爪31位于芯轴回流线1一端的正上方，之后机械夹爪31将管芯放下，管芯经过芯轴回流线1输送至卷绕机构处。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种管道用保温管管芯自动下料装置，包括脱芯机构、芯轴举升机械手和芯轴回流线（1），其特征在于：所述脱芯机构包括壳体（2）、输送组件（3）、输出组件（4）、转动座（5）、限位组件和液压脱芯组件，所述壳体（2）内部的一端设有输送组件（3），所述输送组件（3）靠近转动座（5）的一端设有缓冲组件，所述转动座（5）的两端均设有支撑板（6），一组所述支撑板（6）的外壁上固定有驱动转动座（5）转动的第一电机（7），所述转动座（5）的外壁上呈环形阵列分布有多组料槽（8），所述料槽（8）的内部设有对保温管进行限位的限位组件，所述液压脱芯组件位于转动座（5）端部的一侧并与顶部料槽（8）相对齐，所述转动座（5）的侧下方设有用于输送保温管的输出组件（4），所述芯轴举升机械手位于转动座（5）另一端部的一侧并将管芯输送至位于壳体（2）上方的芯轴回流线（1）处；

所述液压脱芯组件包括储油泵（9）、连接管（10）、活塞（11）、滚珠（12）、伸缩管（15）、挤压盘（13）和挤压杆（14），所述储油泵（9）的出油端与连接管（10）连通，所述连接管（10）的下端与伸缩管（15）连通，所述伸缩管（15）的一端与挤压盘（13）固定连接，所述挤压盘（13）的外壁上呈环形阵列分布有三组可伸缩的挤压杆（14），所述连接管（10）与伸缩管（15）的内部均填充有滚珠（12），所述连接管（10）的上端设有活塞（11），所述活塞（11）与连接管（10）的内壁密封连接。

2.根据权利要求1所述的一种管道用保温管管芯自动下料装置，其特征在于：所述伸缩管（15）包括第一波纹管（16）、第二波纹管（17）和第一弹簧（18），所述第一波纹管（16）的内部设有第二波纹管（17），所述第一波纹管（16）和第二波纹管（17）之间设有第一弹簧（18），所述第一波纹管（16）和第二波纹管（17）的两端分别与连接管（10）和挤压盘（13）密封连接，所述第一弹簧（18）的两端分别与连接管（10）和挤压盘（13）的端面固定连接，所述滚珠（12）的直径与第二波纹管（17）的内径相适配。

3.根据权利要求1所述的一种管道用保温管管芯自动下料装置，其特征在于：所述缓冲组件包括固定块（19）、第二弹簧（20）和斜板（21），所述输送组件（3）的一端转动安装有斜板（21），所述输送组件（3）的底部对称设有固定块（19），所述固定块（19）与斜板（21）之间设有第二弹簧（20）。

4.根据权利要求1所述的一种管道用保温管管芯自动下料装置，其特征在于：所述限位组件包括限位仓（22）、第二电机（23）、第一滑槽（24）、双向螺杆（25）、第一螺母套（26）、第一连接杆（27）和限位块（28），所述限位仓（22）位于料槽（8）的内侧，所述限位仓（22）朝向料槽（8）的一侧设有第一滑槽（24），所述限位仓（22）的内部转动安装有双向螺杆（25），所述限位仓（22）的一端外壁上设有驱动双向螺杆（25）转动的第二电机（23），所述双向螺杆（25）上对称设有第一螺母套（26），所述第一螺母套（26）朝向第一滑槽（24）的一侧固定有第一连接杆（27），所述第一连接杆（27）的一端穿过第一滑槽（24）与限位块（28）固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种管道用保温管管芯自动下料装置，其特征在于：所述限位块（28）长弧形环状，所述限位块（28）的外壁与料槽（8）的内壁滑动连接，所述限位块（28）的厚度远小于保温管的厚度。

6.根据权利要求1所述的一种管道用保温管管芯自动下料装置，其特征在于：所述壳体（2）的顶部设有与芯轴举升机械手相适配的通槽（29），所述芯轴举升机械手包括举升仓（30）、驱动组件、机械夹爪（31）、铰接座（32）和调节油缸（33），所述举升仓（30）的下端与铰接座（32）铰接，所述铰接座（32）与壳体（2）的内壁固定连接，所述举升仓（30）靠近夹持仓的一侧设有机械夹爪（31），所述举升仓（30）的内部设有带动机械夹爪（31）移动的驱动组件，所述举升仓（30）中端的侧壁与带动举升仓（30）转动的调节油缸（33）的一端铰接，所述调节油缸（33）的另一端与壳体（2）内壁铰接。

7.根据权利要求6所述的一种管道用保温管管芯自动下料装置，其特征在于：所述驱动组件包括螺纹杆（34）、第三电机（35）、第二螺母套（36）、第二滑槽（37）和第二连接杆（38），所述举升仓（30）的内部均转动安装有螺纹杆（34），所述螺纹杆（34）通过第三电机（35）驱动，所述螺纹杆（34）上设有第二螺母套（36），所述举升仓（30）的一侧壁上均设有第二滑槽（37），所述第二螺母套（36）靠近滑槽的一端设有第二连接杆（38），所述第二连接杆（38）的一端穿过第二滑槽（37）与机械夹爪（31）连接。

8.根据权利要求7所述的一种管道用保温管管芯自动下料装置，其特征在于：所述机械夹爪（31）包括电动伸缩杆（39）和夹爪（40），所述电动伸缩杆（39）与夹爪（40）的一端固定连接，所述电动伸缩杆（39）的另一端通与第二连接杆（38）固定连接。

9.一种根据权利要求1-6任意一项所述的管道用保温管管芯自动下料装置的下料方法，其特征在于：采用上述管道用保温管管芯自动下料装置，包括以下步骤；

S1、通过输送组件（3）将保温管以及管芯送至转动座（5）上的料槽（8）内，此时斜板（21）内侧的第二弹簧（20）对料管的下坠力进行缓冲，保证料管稳定的落入料槽（8）内；

S2、通过储油泵（9）将内部的液压油泵入连接管（10）内，通过液压油泵入产生的推力推动活塞（11）下移，从而带动多组滚珠（12）同步的滚动，进而推动挤压盘（13）和挤压杆（14）对管芯进行挤压，同时第一波纹管（16）和第二波纹管（17）张开；

S3、通过限位块（28）对保温管进行限位，此时管芯被挤压盘（13）和挤压杆（14）挤压，同时机械夹爪（31）移动到与管芯对齐的位置，通过挤压盘（13）和挤压杆（14）的推动，使管芯与保温管分离，并被机械夹爪（31）夹持，使管芯与保温管完成自动脱离；

S4、管芯与保温管完全脱离后，此时通过驱动组件带动机械夹爪（31）对管芯进行夹持，之后再通过驱动组件将管芯穿过通槽（29）送至芯轴回流线（1）的侧上方，再通过调节油缸（33）调节举升仓（30）的角度，从而使机械夹爪（31）位于芯轴回流线（1）一端的正上方，之后机械夹爪（31）将管芯放下，管芯经过芯轴回流线（1）输送至卷绕机构处。