CN201704209U - 易碎管材自动截管移放装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种操作稳定性高、制造成本低的易碎管材自动截管移放装置，其包括管材引导及长度测量机构，包含有同步操作控制系统的同步作业平台，以及切管刻划机构；所述切管刻划机构的上、下方分别设置有可抓紧或松开管材的辅助同步机械手的掰管机械手；所述掰管机械手装设在一掰管移放运动机构上，该掰管移放运动机构安装在同步作业平台上。本实用新型可有效提高拉管速度、节省人力和物力，降低生产成本，管口平齐一致性好，有效防止管材破损和划伤。

Description

易碎管材自动截管移放装置 

技术领域

本发明涉及一种易碎管材的生产设备，包括各种玻璃管、石英管等热熔成形的易碎易断类的管材产品生产，特别涉及一种用于实现易碎管材自动截管移放的装置。 

背景技术

在石英管、玻璃管的生产过程中，热熔化的管材拉伸成型后，普遍采用人工用玻璃刀割口、掰断，再摆放到水池里等方式进行手工作业。在上述生产过程，熔炉不能轻易停机，每天24小时连续工作，人工切割、摆放，每4-9秒钟就要完成一次作业，劳动强度大，产量低，生产成本高。 

ZL200820161157.2提供了一种石英玻璃管自动断管整理装置，该装置包括定长激光器自动割口装置，在定长激光器自动割口装置的下方依次设有玻璃管打断机构和接管整理机构，所述的接管整理机构设有一个通过翻转气缸驱动的翻转架，翻转架设有上下两个由气缸驱动的夹爪，在下夹爪的正下面设有一个接料挡板。所述的翻转气缸及翻转架装在一个回拖滑座上，回拖滑座与机架之间设有滑动配合的导向杆和导向套。定长激光器自动割口装置对竖直控制的石英管进行在线切割后，由玻璃管打断机构将石英管打断，管子自由落体落在夹爪里，随后翻转，夹爪打开，管子流入水平输送带。 

该装置用激光切割代替玻璃刀手工割口，实现了断管移放的自动化操作，可减少生产人员配置，提高拉管生产速度。但是，该装置通过打断轮撞击震断石英管，断管操作缺乏稳定性及可靠性；其次，该装置在完成断管作业后，被截断管自由落入接管机构，这要求断管操作与接管操作精确衔接，否则很难实现连续作业；再次，其接管操作后移送至输送带过程也缺乏实际可操作性；同时该装置采用激光割口，能源消耗较高，设备造价昂贵，生产成本过高，并不适于普及推广。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种操作稳定性高、制造成本低的易碎管材自动截管移放装置。

本发明的基本技术思路是提供一种机械模拟与传统工艺中的手工作业方式，来实现截管移放的自动操作，一方面保障作业的质量效果一致性，另一方面保障自动化作业的可靠性。 

本发明包括管材引导及长度测量机构，包含有同步操作控制系统的同步作业平台，以及切管刻划机构；所述切管刻划机构的上、下方分别设置有可抓紧或松开管材的辅助同步机械手的掰管机械手；所述掰管机械手装设在一掰管移放运动机构上，该掰管移放运动机构安装在同步作业平台上。 

所述掰管移放机构由直线运动机构和旋转运动机构组成；旋转运动机构固定于直线运动机构之上，以实现掰管机械手边后退边旋转掰管动作。其中，直线运动机构可采用直线运动气缸驱动或电机驱动，旋转运动机构可采用步进电机或伺服电机来完成。在同步过程中，模拟人工作业过程，由直线运动机构，带动着旋转运动机构，进行边后退、边旋转的双重协调运动，有效模拟人手掰管过程，保障了作业过程、效果的一致性。 

所述管材引导及长度测量机构，设置有一对相互压紧的滚轮，可压紧待加工管材并计量管材出管长度。同时也可提供出管速度信号，以便于同步操作控制系统控制各动作机构的运动。 

所述滚轮采用橡胶轮，橡胶轮外圆周面上设有与管材相适配的凹面，以便于更好地引导并压紧待加工管材。 

所述切管刻划机构，包括旋转刻划机头，以及驱动刻划机头旋转的驱动气缸。所述旋转刻划机头可以是旋转刀盘或轮式玻璃刀。 

为保障截管过程的稳定、可靠，所述同步作业平台可在气缸或电机驱动下整体上下移动，保障截管机构与被加工管材稳定同步。装置中的主要动作机构，包括切管刻划机构及掰管移放机构均可直接或间接固定于一个同步作业平台上。 

所述同步操作控制系统，可采用PLC设计，也可采用单片机设计，该控制系统接收所有动作机构的状态信息，计量信息，通过程序控制，输出控制信号，协调控制各动作机构的运动。同时，该控制系统还可外接文本显示器，作为人机界面，便于操作控制，以及工作参数的调整，并同时显示设备工作状态及记录作业数量等信息。 

所述辅助同步机械手及掰管机械手，可用气动机械手，也可用电磁机械手，通过接收前述同步操作控制系统的控制信号来完成抓紧或松开管材的相关动作。无需设置固定长度的接管挡板等机构，而有效、稳定地接管，可适应不同长度的管材截管移放需求。 

本发明实际操作过程如下：热熔化管拉伸成型后，引导进入管材引导及长度测量机构的滚轮之间，待加工管材被压紧在两只滚轮之间，同时设置于滚轮上的编码器测量管材出管长度，并输出电信号，为同步动作机构提供动作参数；分别设置于切管刻划机构上、下方的辅助同步机械手及掰管机械手分别同时抓紧待加工管材，切管刻划机构对待加工管材进行刻划，或者刻断；在同步过程中，掰管机械手在直线运动机构和旋转运动机构的同时带动下，进行边后退、边旋转的双重协调运动，有效模拟人手掰管过程，通过协助动作，完成模拟人工掰管过程。然后，等掰管机械手移动到管材移放位置，松开已加工管材，自动截管移放操作完成。通过上述有效的程序联动控制，可往复循环地完成管材的截管移放作业。根据实际作业需求情况，可将加工完成的管材移放到传送带上或者水槽中。 

本发明的主要作业机构固定于一个同步平台之上，通过数字电路技术及程序控制技术控制，模拟人工作业中人手与管材随动的同步过程。通过在切管、刻划机构的两侧分别设置一个机械手抓紧管材，进而稳定地在管材垂直方向上切管、刻划。 

相对于现有产品，本发明通过设置有长度测量机构，同时可提供同步信号；整个割截管过程，在一个可运动的同步平台上，减少了截管过程对生产出管的影响；更好地保障截管工艺过程的稳定性与可靠性；采用旋转臂与直导轨配合的方式，同时运动，模拟人工掰管过程，使截管移送的自动化操作过程顺畅、稳定、可靠；辅助同步机械手完成掰管、移放，可适应不同截管长度，接管过程更加稳定、可靠。本发明设备造价低、耗能低，同时减少人力投入，减少用工费用，可有效降低企业生产成本、管理成本。 

附图说明

图1是本发明的结构示意图； 

图1中：1-滚轮2-同步作业平台3-同步作业平台的驱动动作机构4-同步辅助机械手5-刻划切口机构6-直线移动架7-掰管旋转臂8-掰管机械手9-底座10-管材11-垂直导轨 

具体实施方式

如图1所示，本发明包括管材引导及长度测量机构1，同步作业平台2，切管刻划机构5；在切管刻划机构5的上、下方分别设置有辅助同步机械手4和掰管机械手8；掰管机械手8装设在掰管旋转臂7上，掰管旋转臂7安装在直线移动架6上，直线移动架6安装在 同步作业平台2上。同步作业平台2上。同步作业平台2整体安装在垂直导轨11上，并可沿垂直导轨11整体上下移动。 

如图1所示，管材引导及长度测量机构1，设置有一对相互压紧的滚轮11，滚轮11采用具有柔软表面的橡胶轮，橡胶轮边缘可设计一定的凹面，以便于夹紧管材，更好地起到导向作用，稳定管材位置。其中一个滚轮上设置一个编码器，由编码器转出信号提供给同步操作控制系统，以便计量出管长度，计算出管理速度。 

同步作业平台2的整体运动，可由一个气缸来完成，亦可用转换直线运动的电机来控制。 

同步辅助机械手4及掰管机械手8，可用气动机械手，也可用电磁机械手，通过接收前述控制电路的控制信号来完成相关动作。 

直线移动架6，可采用直线运动气缸驱动，并同时带动着掰管旋转臂7移动，掰管旋转臂7的旋转运动可采用步进电机/伺服电机来完成。 

切管刻划机构5，可采用旋转刀盘，或者轮式玻璃刀作为机头，再用一个小气缸来驱动其动作。 

所述同步操作控制系统包括中中央控制器，该中央控制器可采用PLC设计，也可采用单片机设计。中央控制器接收所有设备状态信息，计量信息，通过预设程序控制，输出控制信号，协调控制整体装置的运动。同时，外接文本显示器，作为人机界面，便于操作控制，以及工作参数的调整。同时，显示工作状态，显示记录作业数量等信息。 

通过上述有效的程序联动控制，可往复循环地完成管材的截管移放作业。根据实际作业需求情况，可将加工完成的管材移放到传送带上或者水槽中。 

Claims (6)

1.一种易碎管材自动截管移放装置，包括管材引导及长度测量机构，包含有同步操作控制系统的同步作业平台，以及切管刻划机构，其特征在于：所述切管刻划机构的上、下方分别设置有可抓紧或松开管材的辅助同步机械手的掰管机械手；所述掰管机械手装设在一掰管移放运动机构上，该掰管移放运动机构安装在同步作业平台上。

2.根据权利要求1所述的易碎管材自动截管移放装置，其特征在于：所述掰管移放机构由直线运动机构和旋转运动机构组成；旋转运动机构固定于直线运动机构之上，以实现掰管机械手边后退边旋转掰管动作。

3.根据权利要求1所述的易碎管材自动截管移放装置，其特征在于：所述管材引导及长度测量机构，设置有一对相互压紧的滚轮，可压紧待加工管材并计量管材出管长度。

4.根据权利要求3所述的易碎管材自动截管移放装置，其特征在于：所述滚轮采用橡胶轮，橡胶轮外圆周面上设有与管材相适配的凹面。

5.根据权利要求1所述的易碎管材自动截管移放装置，其特征在于：所述切管刻划机构，包括旋转刻划机头，以及驱动刻划机头旋转的驱动气缸。

6.根据权利要求1所述的易碎管材自动截管移放装置，其特征在于：所述同步作业平台可在气缸或电机驱动下整体移动。 

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