CN117068680A - 一种钢管自动上料装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于车间输送机技术领域，涉及一种钢管自动上料装置，用于电力钢管塔的智能制造生产线的钢管上料，包括控制系统、进料料架、一对分拣机构、链式传送机构和两个以上的对中上料机构，进料料架与链式传送机构首尾固定连接，分拣机构固定安装在进料料架靠近链式传送机构的端部两侧，对中上料机构并排固定安装在链式传送机构远离进料料架的一端；所述的控制系统分别与分拣机构和对中上料机构电性连接，控制系统控制分拣机构对正进料料架上靠近链式传送机构的一根钢管，并且控制分拣机构和对中上料机构的移动、举升与下落动作。本发明能够实现单根不同管径钢管的自动分拣上料，减少人工操作行车上料的繁琐步骤，提高了钢管加工的生产效率。

Description

一种钢管自动上料装置

技术领域

本发明属于车间输送机技术领域，涉及一种钢管自动上料装置，用于电力钢管塔的智能制造生产线中的钢管上料。

背景技术

钢管广泛应用于各行各业的钢材制件，特别是钢管作为电力铁塔的主要结构部件，钢管加工的产量和质量直接影响着电力铁塔产业的发展。

现在钢管加工装备不断升级，能够实现管口冲压缩口、管壁冲孔、钢管切断、钢管打标等各种加工工序。但是钢管本身因为呈圆柱形，堆积在一起后难以通过简单的机械设备分拣并自动送料到钢管的生产加工设备上，需要人工通过行车等辅助工具，将钢管一根根的上料到生产加工设备上，使得钢管上料的工作时间以及工作量大大增加，严重影响到钢管加工企业的生产效率。

目前，尚没有发现专用的钢管自动上料装置。现有的车间上料机械设备，均需要进行结构和技术改造，方可以满足钢管自动上料的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢管自动上料装置，能够实现钢管加工装备前端的钢管自动分拣、运料、对中上料工序。本发明所采用的技术方案如下：

一种钢管自动上料装置，包括控制系统、进料料架、一对分拣机构、链式传送机构和两个以上的对中上料机构，进料料架与链式传送机构首尾固定连接，一对分拣机构分别固定安装在进料料架靠近链式传送机构的端部两侧，两个以上的对中上料机构并排固定安装在链式传送机构远离进料料架的一端，进料料架的上表面呈斜面，进料料架远离链式传送机构的一端高于靠近链式传送机构的一端，分拣机构的上表面呈与进料料架相同角度的斜面，分拣机构包括电动水平移动机构和第一电动举升与下落机构，对中上料机构包括第二电动举升与下落机构；所述的控制系统分别与分拣机构的电动水平移动机构和第一电动举升与下落机构以及对中上料机构的第二电动举升与下落机构电性连接，控制系统控制电动水平移动机构动作使分拣机构对正进料料架上靠近链式传送机构的一根钢管，并且控制分拣机构的第一电动举升与下落机构和对中上料机构的第二电动举升与下落机构动作。

优选的，分拣机构包括直线导轨和举升气缸，直线导轨竖直固定安装在进料料架靠近链式传送机构的一端的两侧面，直线导轨的外侧活动安装有连接板，连接板上开设有滑槽，滑槽与直线导轨滑动连接；连接板下方固定安装有举升气缸，举升气缸固定安装在进料料架上，连接板下端部与举升气缸的活塞杆固定连接，连接板的外侧固定安装有伺服电机安装盒，伺服电机安装盒的内部固定安装有带齿轮的伺服电机，伺服电机安装盒与连接板之间活动安装有分拣平台，分拣平台的上表面呈与进料料架相同角度的斜面，分拣平台的侧面固定安装有水平方向的齿条Ⅰ，齿条Ⅰ与伺服电机安装盒内部的伺服电机的齿轮之间形成齿轮齿条传动连接。

优选的，链式传送机构包括框架结构的链式传送底座，链式传送底座的上部长度方向的两侧分别固定设置有传送横梁，传送横梁之间固定安装有减速电机，减速电机靠近进料料架的低端，减速电机左右两侧延伸有传动轴，传动轴的外端部固定连接至主动链轮的轴心，链式传送机构远离进料料架的一端转动安装有从动链轮，从动链轮与主动链轮之间通过链条链接，链条的外表面上固定安装有成对反向对称设置的楔形挡块。

优选的，主动链轮的外侧固定安装有防护罩。

优选的，链式传送底座通过底部固定板定安装在地面上。

优选的，对中上料机构包括伺服电机盒，伺服电机盒的内部固定安装有带有旋转齿轮的伺服电机，伺服电机盒的侧方活动连接对中底座，对中底座靠近伺服电机盒的侧面边沿位置固定安装有竖直方向的齿条Ⅱ，齿条Ⅱ与伺服电机盒内部的伺服电机的旋转齿轮形成齿轮齿条传动连接，对中底座的上端固定安装有卡盘，卡盘的上部对中呈夹角。

优选的，对中底座的上端通过卡盘连接杆固定安装有卡盘。

优选的，进料料架为钢架结构，进料料架的长度方向的上表面呈5度的斜面。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明能够实现单根不同管径钢管的自动分拣上料，解决了依靠人工通过行车等辅助工具将钢管一根根的上料到钢管加工设备的技术问题，减少人工操作行车上料的繁琐步骤，大大减少了钢管上料的工作时间以及工作量，提高了企业钢管加工的生产效率。

附图说明

图1为本发明实施例的钢管自动上料装置的立体结构示意图；

图2为本发明实施例的钢管自动上料装置的正视图；

图3为本发明实施例的分拣机构的结构示意图；

图4为本发明实施例的进料料架与链式传送机构的俯视图；

图5为本发明实施例的一侧链条和链轮的装配示意图；

图6为本发明实施例的对中上料机构的结构示意图。

图中，1、进料料架，2、分拣机构，3、链式传送机构，4、对中上料机构，5、固定板，6、钢管，7、链式传送底座，8、减速电机，9、传动轴，10、主动链轮，11、从动链轮，12、链条，13、楔形挡块，14、防护罩，15、直线导轨，16、连接板，17、举升气缸，18、伺服电机安装盒，19、分拣平台，20、齿条Ⅰ，21、伺服电机盒，22、对中底座，23、齿条Ⅱ，24、卡盘，25、卡盘连接杆。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其它的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

除非单独定义指出的方向外，本文涉及的上、下、左、右、前、后、内和外等方向，均是以本发明所示的图中的上、下、左、右、前、后、内和外等方向为准，在此一并说明。

如图1和图2所示，一种钢管自动上料装置，包括控制系统、进料料架1、一对分拣机构2、链式传送机构3和三个对中上料机构4。进料料架1的出料端与链式传送机构3的进料端固定连接在一起，分拣机构2固定安装在进料料架1靠近链式传送机构3的端部两侧，对中上料机构4固定安装在链式传送机构3远离进料料架1的一端（链式传送机构3的出料端）。图1中分拣机构2右侧示出的盒体结构是电控箱，电控箱用于钢管自动上料装置的电气控制，电控箱在图2中未示出，电控箱是现有技术，在此不再赘述。图2中只示出了中间的对中上料机构4。

本发明中实施例中的进料料架1，是由竖支撑柱、下部横梁、上部横梁和斜向加强梁通过焊接方式或者螺栓方式固定连接组合成的框架结构，进料料架1的下端部通过固定板5和地脚螺栓固定安装在地面上，因为批量的钢管6重量较大，所以，要充分保证进料料架1的支撑强度和在地面上的稳定性。进料料架1的长度方向的上部横梁远离链式传送机构3的一端高于靠近链式传送机构3的一端，进料料架1的长度方向的上部横梁形成的上表面呈斜面，优选为5度的斜面。钢管6的长度方向与进料料架1的宽度方向一致，将批量的钢管6放在进料料架1的上表面后，由于进料料架1的上表面呈5度的斜面，在自重作用力下，若干根钢管6会依次相互顶住自动顺序排列在进料料架1的上表面，便于进行后续的钢管6分拣工序；同时，5度的斜面也不会出现多根钢管6在垂直方向上叠压的情况。进料料架1的框架结构优选为钢架结构，进料料架1作为待上料平台，用于批量暂存待上料的钢管6。在自动上料的过程中，批量的钢管6在进料料架1上可以依靠自身重力依次自动向前滚动，相比电机驱动方式可以节省能源消耗。

进料料架1靠近链式传送机构3的一端（后端）的左右两侧均固定设置有分拣机构2。如图2、图3所示，分拣机构2包括直线导轨15和举升气缸17，直线导轨15竖直固定安装在进料料架1靠近链式传送机构3的一端的两侧面，直线导轨15的外侧活动安装有连接板16，连接板16上开设有滑槽，滑槽与直线导轨15滑动连接；举升气缸17通过螺栓固定安装在进料料架1上，连接板16的下端部与举升气缸17的活塞杆固定连接。在上料工作过程中，可以通过控制举升气缸17使连接板16沿直线导轨15上下滑动，自动调节分拣平台19的上表面的高度。连接板16的外侧固定安装有伺服电机安装盒18，伺服电机安装盒18的内部固定安装有带齿轮的伺服电机，伺服电机安装盒18与连接板16之间活动安装有分拣平台19，分拣平台19的上表面呈与进料料架1相同角度的5度的斜面，分拣平台19靠近伺服电机安装盒18的侧面固定安装有齿条Ⅰ20，齿条Ⅰ20与伺服电机安装盒18内部的伺服电机的齿轮之间形成齿轮齿条传动连接，在使用时，控制伺服电机安装盒18内部的伺服电机正反转，可以使分拣平台19相对连接板16进行左右水平方向的移动，通过调整分拣平台19的水平位置，可以完成不同直径的钢管6的自动上料；当连接板16上下移动时，带动分拣平台19同时上下移动，分拣平台19托举起进料料架1末端的最后一根钢管6，使钢管6从进料料架1自动输送到链式传送机构3上。连接板16和分拣平台19之间还可以设置移动限位结构，使分拣平台19水平移动时保持稳定，该部分是现有技术，在此不再赘述。

进料料架1的后端（进料料架1高度低的一端）固定连接有链式传送机构3，如图4和图5所示，链式传送机构3包括框架结构的链式传送底座7，链式传送底座7通过底部的固定板5和地脚螺栓固定安装在地面上，链式传送底座7的框架结构的上部长度方向的两侧分别固定设置有传送横梁，传送横梁采用耐磨并且摩擦力小的光滑材料，传送横梁支撑钢管6在其上表面滑动输送。两侧的传送横梁之间的空间中固定安装有减速电机8，减速电机8靠近进料料架1的后端，减速电机8可以通过安装架固定安装在链式传送底座7上，也可以通过固定支架和地脚螺栓固定安装在地面上。减速电机8左右两侧延伸有传动轴9，传动轴9远离减速电机8的外端部固定连接至主动链轮10的轴心，减速电机8启动后驱动主动链轮10转动。主动链轮10的外侧固定安装有防护罩14，防护罩14对主动链轮10起到防尘保护的作用。链式传送机构3远离进料料架1的一端转动安装有从动链轮11，从动链轮11的位置与主动链轮10相配合，从动链轮11与主动链轮10之间通过链条12链接，形成链传动。从动链轮11可以通过固定支架转动安装在地面上，也可以通过安装支架转动安装在链式传送底座7上。链条12的外表面上固定安装有成对反向对称设置的楔形挡块13，两两相邻反向对称设置的楔形挡块13形成正V形限位结构，钢管6落入正V形限位结构中，同时楔形挡块13还起到隔断作用，保证钢管6一根一根的上料。工作时，启动减速电机8能够使主动链轮10和从动链轮11通过链条12同步转动，使链条12上的楔形挡块13同步移动，楔形挡块13通过正V形限位结构同时带动链式传送底座7的传送横梁上的钢管6向前输送，两个相邻的楔形挡块13通过正V形限位结构卡住钢管6，保证钢管6平稳地向前输送。

链式传送机构3的远离进料料架1的端部（链式传送机构3后端）固定安装有至少两个以上的对中上料机构4，两个以上的对中上料机构4相对链式传送机构3的宽度方向平行设置，对中上料机构如图6所示，图1中未出了三个对中上料机构4，其中中间一个对中上料机构4位于链式传送底座7的两根传送横梁之间，另外两个对中上料机构4分别位于链式传送底座7的两根传送横梁的外侧。对中上料机构4包括伺服电机盒21，伺服电机盒21的内部固定安装有带有旋转齿轮的伺服电机，伺服电机盒21的侧方活动连接对中底座22，对中底座22靠近伺服电机盒21的侧面边沿位置固定安装有竖直方向的齿条Ⅱ23，齿条Ⅱ23与伺服电机盒21内部的伺服电机的旋转齿轮形成齿轮齿条传动连接，在工作过程中可以通过控制伺服电机盒21内部的伺服电机的旋转齿轮转动，使对中底座22上下移动，此为常规技术，在此不做过多赘述；对中底座22的上端通过卡盘连接杆25固定安装有卡盘24，卡盘24的上部对中呈夹角，便于对钢管6进行夹持。伺服电机盒21的固定安装是现有技术，比如可以通过固定支架等支撑机构固定安装在地面上，或者固定安装在其它相邻的支撑机构上，此为现有技术，可以根据需要灵活设置。通过设置至少两个以上的对中上料机构4，将钢管6从链式传送机构3上托起到规定的高度，供其它设备从对中上料机构4上抓取当前的这根钢管6，输送至下一个工序的加工区域。

进料料架1的宽度、链式传送机构3的宽度，以及位于外侧的一对对中上料机构4之间的距离，均小于钢管6的长度。

本发明实施例的一种钢管自动上料装置，其工作原理和过程如下：

首先，通过人工将若干根钢管6依次排列放置到进料料架1的上部，钢管6的长度方向与进料料架1的宽度方向一致，因为进料料架1的表面为5度斜面，在自身重量作用下，钢管6会依次相互抵紧在进料料架1上有序排列。此时，控制系统控制分拣机构2根据系统输入的钢管6的管径调整分拣平台19的水平位置移动量，保证分拣平台19每次顶升时能够托举到进料料架1上靠近链式传送机构3的最后一根钢管6，分拣平台19水平调整到位后举升气缸17启动，使钢管6被分拣平台19向上举起，因为分拣平台19本身具有与进料料架1的表面相同的坡度，所以钢管6被举升后会依靠重力滑滚至链式传送机构3的链条12上。因链条12上装有若干个楔形挡块13，此时钢管6会被限制在相邻的两个楔形挡块13之间，正好落入相邻的楔形挡块13形成的正V形限位结构中，随着链条12在减速电机8的驱动下转动，同步带动钢管6向后传送，直到将钢管6传送至对中上料机构4的位置。此时，伺服电机盒21内的伺服电机的旋转齿轮转动，齿轮齿条传动连接配合使对中底座22向上移动，通过对中倾斜的卡盘24夹持钢管6，保证对中上料机构4举升钢管6的稳定性，钢管6被下一工序的设备抓取后，对中上料机构4复位，继续对后续的钢管6进行升降送料。当进料料架1上的最后一根钢管6被分拣平台19向上举起传送至链式传送机构3后，分拣平台19通过水平移动复位，准备托举下一根钢管6。

本发明实施例中，未详细描述的技术特征均为现有技术或者常规技术手段，在此不再赘述。

应理解，以上的实施例仅用于说明本发明而不用于限制发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等同形式的技术方案同样落于本发明的权利要求书所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种钢管自动上料装置，其特征在于，包括控制系统、进料料架（1）、一对分拣机构（2）、链式传送机构（3）和两个以上的对中上料机构（4），进料料架（1）与链式传送机构（3）首尾固定连接，一对分拣机构（2）分别固定安装在进料料架（1）靠近链式传送机构（3）的端部两侧，两个以上的对中上料机构（4）并排固定安装在链式传送机构（3）远离进料料架（1）的一端，进料料架（1）的上表面呈斜面，进料料架（1）远离链式传送机构（3）的一端高于靠近链式传送机构（3）的一端，分拣机构（2）的上表面呈与进料料架（1）相同角度的斜面，分拣机构（2）包括电动水平移动机构和第一电动举升与下落机构，对中上料机构（4）包括第二电动举升与下落机构；所述的控制系统分别与分拣机构（2）的电动水平移动机构和第一电动举升与下落机构以及对中上料机构（4）的第二电动举升与下落机构电性连接，控制系统控制电动水平移动机构动作使分拣机构（2）对正进料料架（1）上靠近链式传送机构（3）的一根钢管（6），并且控制分拣机构（2）的第一电动举升与下落机构和对中上料机构（4）的第二电动举升与下落机构动作。

2.根据权利要求1所述的一种钢管自动上料装置，其特征在于，分拣机构（2）包括直线导轨（15）和举升气缸（17），直线导轨（15）竖直固定安装在进料料架（1）靠近链式传送机构（3）的一端的两侧面，直线导轨（15）的外侧活动安装有连接板（16），连接板（16）上开设有滑槽，滑槽与直线导轨（15）滑动连接；连接板（16）下方固定安装有举升气缸（17），举升气缸（17）固定安装在进料料架（1）上，连接板（16）下端部与举升气缸（17）的活塞杆固定连接，连接板（16）的外侧固定安装有伺服电机安装盒（18），伺服电机安装盒（18）的内部固定安装有带齿轮的伺服电机，伺服电机安装盒（18）与连接板（16）之间活动安装有分拣平台（19），分拣平台（19）的上表面呈与进料料架（1）相同角度的斜面，分拣平台（19）的侧面固定安装有水平方向的齿条Ⅰ（20），齿条Ⅰ（20）与伺服电机安装盒（18）内部的伺服电机的齿轮之间形成齿轮齿条传动连接。

3.根据权利要求1所述的一种钢管自动上料装置，其特征在于，链式传送机构（3）包括框架结构的链式传送底座（7），链式传送底座（7）的上部长度方向的两侧分别固定设置有传送横梁，传送横梁之间固定安装有减速电机（8），减速电机（8）靠近进料料架（1）的低端，减速电机（8）左右两侧延伸有传动轴（9），传动轴（9）的外端部固定连接至主动链轮（10）的轴心，链式传送机构（3）远离进料料架（1）的一端转动安装有从动链轮（11），从动链轮（11）与主动链轮（10）之间通过链条（12）链接，链条（12）的外表面上固定安装有成对反向对称设置的楔形挡块（13）。

4.根据权利要求3所述的一种钢管自动上料装置，其特征在于，主动链轮（10）的外侧固定安装有防护罩（14）。

5.根据权利要求4所述的一种钢管自动上料装置，其特征在于，链式传送底座（7）通过底部固定板（5）固定安装在地面上。

6.根据权利要求1所述的一种钢管自动上料装置，其特征在于，对中上料机构（4）包括伺服电机盒（21），伺服电机盒（21）的内部固定安装有带有旋转齿轮的伺服电机，伺服电机盒（21）的侧方活动连接对中底座（22），对中底座（22）靠近伺服电机盒（21）的侧面边沿位置固定安装有竖直方向的齿条Ⅱ（23），齿条Ⅱ（23）与伺服电机盒（21）内部的伺服电机的旋转齿轮形成齿轮齿条传动连接，对中底座（22）的上端固定安装有卡盘（24），卡盘（24）的上部对中呈夹角。

7.根据权利要求6所述的一种钢管自动上料装置，其特征在于，对中底座（22）的上端通过卡盘连接杆（25）固定安装有卡盘（24）。

8.根据权利要求1所述的一种钢管自动上料装置，其特征在于，进料料架（1）为钢架结构，进料料架（1）的长度方向的上表面呈5度的斜面。