CN210284886U - 一种管材收卷捆扎装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种管材收卷捆扎装置，包括进料机构、用于收卷管材的收卷机构、用于捆扎管盘的捆扎机构、用于卸除管盘的退料机构和用于拆装收卷部挡边的抓取机构，进料机构将管材前端送至收卷机构的收卷部上固定后通过收卷部旋转将管材盘成管盘，抓取机构拆除收卷部挡边后通过捆扎机构将管盘捆好，退料机构将捆好的管盘卸除后通过抓取机构将收卷部挡边复位安装在收卷部上；本实用新型不仅能够适应管材高速生产线，而且能够实现10‑40米/分的收卷捆扎效率，收卷捆扎过程中还能够大幅降低人工工作量，一人能够操作多台收卷捆扎装置，相比于现有管材生产线，其通用性更好；本实用新型收卷捆扎装置的收卷半径可调，适用于多种规格的管材收卷捆扎。

Description

一种管材收卷捆扎装置

技术领域

本实用新型涉及一种管材收卷捆扎装置。

背景技术

在塑料管生产线，通常需要将成型的塑料管收卷成捆，尤其是对于塑料管材高速生产线的小口径管材，如果需要较长的管材产品，就必须把管材盘成管盘，而在塑料管收卷前，要先通过人工送管到收卷盘上，当塑料管收卷完成时，要将成捆的管材从收卷盘上卸载下来，由于成捆的管材重量较大，操作人员往往会借助于一些相对复杂的设备进行卸载，导致卸管材的过程繁琐、缓慢。基于此，CN205772210U提供了一种管材收卷机，包括机架，机架包括第一架体和第二架体，沿第一架体长度方向上连接有用于支撑第二架体的支撑架，第二架体以支撑架为支点相对第一架体摆动设置，第一架体宽度方向上固定连接有调节第二架体与第一架体之间间距的控制链条，控制链条上设置有用于松紧其在第一架体和第二架体之间长度的手扳葫芦。尽管采用该收卷机能够简化卸管操作，但其自动化程度不高。

此外，现有的塑料管材收卷机虽然也能完成排管收卷工作，但在换盘上必须借助人工来完成，而在人工换盘的过程中，生产线还在不断地生产管子，这样就会有很多的管子积压起来，那么当换盘后再次收卷时就很困难了，且常规状态下人工操作最快也只能满足28米/分的生产线，一个人只能操作一台收卷机，工作量特别大。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种能够适应管材高速生产线、能够降低人工工作量的管材收卷捆扎装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种管材收卷捆扎装置，包括用于输送管材的进料机构、用于收卷管材的收卷机构、用于捆扎管盘的捆扎机构、用于卸除管盘的退料机构和用于拆装收卷部挡边的抓取机构，进料机构将管材前端送至收卷机构的收卷部上固定后通过收卷部旋转将管材盘成管盘，抓取机构拆除收卷部挡边后通过捆扎机构将管盘捆好，退料机构将捆好的管盘卸除后通过抓取机构将收卷部挡边复位安装在收卷部上；

其中，进料机构包括基板一，设置在基板一上用于引导管材前移的送料辊轮和导向辊轮，在基板一上设置有跟随管材同步前移的跟随机构；跟随机构包括驱动跟随机构往复运行的气缸，设置于第一导轨上的夹持部和支撑部，且在夹持部和支撑部跟随管材同步前移过程中，夹持部始终夹紧管材，支撑部始终支撑管材；

其中，收卷机构至少由一个收卷单体组成，收卷单体包括收卷盘和用于驱动收卷盘转动的动力系统，沿着收卷盘轴向设置有收卷部，通过同步驱动机构驱动收卷部径向位移实现收卷半径调节，在收卷部外端部设置有收卷部挡边，且收卷部挡边可轴向脱离收卷部；

其中，捆扎机构包括送带机构、热熔捆扎机、调节机构和开合机构，调节机构用于调节捆扎位置，开合机构抱紧卷好的管材后，采用送带机构将捆扎带送至开合机构的捆扎带导轨内，当捆扎带沿着捆扎带导轨前移并形成闭环后通过热熔捆扎机完成热熔捆扎；

其中，抓取机构包括设置在支架上用于抓取收卷部挡边的抓手和定位机构，抓手连接转轴二并可绕转轴二转动，当抓手绕转轴二旋转至抓取工位时，定位机构用于对抓手进行限位；

其中，退料机构包括用于托撑管盘的承载部，承载部连接传输带并可在承载管盘后随传输带移动至合适位置；在承载部下方设置有驱动承载部竖直翻转的气缸八，当承载部传输带移动至合适位置后，通气缸八驱动承载部翻转到一定角度后，承载部上的管盘落至料盘内；

在进料机构的入口侧设置有存料部，存料部包括用于托撑管材的固定横杆，用于驱动管材下弯的活动横杆；作为优选，存料部包括用于托撑管材的固定横杆，设置于活动横杆上方的活动横杆，活动横杆固定连接滑动组件，滑动组件固定在立式布置的皮带上，皮带连接马达二的输出端；马达二正向旋转时通过皮带带动活动横杆上升，马达二反向旋转时通过皮带带动活动横杆下降，活动横杆下降时带动管材下弯。

为实现管材的平稳送料，跟随机构还包括贴靠部，且跟随机构跟随管材同步前移过程中，贴靠部始终贴靠在管材端部，支撑部采用托撑在管材底部的托杆。

为防止送料到收卷机里开始收卷时管材拱起变形，同时方便排管，进料机构包括下压导向机构，下压导向机构包括通过气缸驱动的下压导向轮，下压导向轮位于管材正上方；进料机构包括计米轮，计米轮设置于导向辊轮旁，在基板一侧方设置有第二导轨和横向排料马达，通过横向排料马达驱动跟随机构、送料辊轮和导向辊轮整体沿着第二导轨横向移动；在基板一下方设置有上下排料马达，通过上下排料马达驱动跟随机构、送料辊轮和导向辊轮整体上下移动。

为提高管材收卷捆扎装置的稳定性，在收卷部挡边的挡板上设置有带限位槽的挡块一，在收卷部上设置有连杆，在连杆上设置有限位块一，收卷部径向位移时带动连杆上的限位块一径向移动以实现限位块一与限位槽的分离与配合；收卷部挡边中部设置有能够吸附固定在收卷部上的磁体，收卷部挡边的挡板沿着磁铁安装座周向布置，磁体连接磁铁安装座，且挡板可滑动地套设在收卷部上。

为稳定地实现收卷半径调节，收卷机构的同步驱动机构包括设置在转轴一上的主锥齿轮，设置在丝杆一上的副锥齿轮，主锥齿轮与副锥齿轮相啮合，在丝杆一上配合设置有丝杆螺母，丝杆螺母固定连接收卷部；通过转轴一带动主锥齿轮旋转进而带动副锥齿轮和丝杆一旋转，丝杆一旋转驱动丝杆螺母发生位移进而带动收卷部径向位移实现收卷半径调节；在收卷盘上设置有辐条，挡板可滑动地套设在辐条上；沿着辐条设置有滑轨一，收卷部同时套设在辐条和滑轨一上，收卷部可沿着滑轨一和辐条滑动；在辐条上设置有固定座，丝杆一上未连接副锥齿轮的一端连接在固定座上。

为进一步方便排管，在收卷部上设置有至少两个档杆，其中，档杆一与辐条的间距等于管材直径，其余档杆与辐条的间距等于管材直径的整数倍；在收卷部上固定设置有管子端部插入杆，在辐条上固定设置有压块，压块位于管子端部插入杆上方，当收卷部沿着辐条上移至合适位置时，压块压紧在管子端部插入杆处的管材上。

为进一步方便排管，提高管材的收卷效率，收卷机构包括旋转盘和马达一，旋转盘固定连接支架，在支架上设置两个收卷单体，通过马达一驱动旋转盘转动带动支架和收卷单体翻转；收卷机构还包括翻转定位机构，翻转定位机构包括气缸二，气缸二的伸缩杆端部设置有限位块二，在旋转盘上设置有挡块二，气缸驱动限位块二与旋转盘上的挡块二相配合后实现旋转盘定位。

为方便捆扎、捆紧收卷好的管材，捆扎机构的送带机构包括捆扎带安装部、通过送带马达驱动的送带辊轮以及用于预放捆扎带的储带部，储带部上的出口连接开合机构的捆扎带导轨；调节机构包括设置在基板二上的轨道，在轨道上设置有可沿着轨道往复移动的安装板，送带机构和热熔捆扎机构设置于安装板上，安装板移动时带动送带机构和热熔捆扎机构发生相应的位移；热熔捆扎机构包括设置在横梁上的安装座和设置在安装座上的热熔机，在热熔机下方设置有气缸三，气缸三的伸缩杆连接热熔机的热熔片，热熔捆扎完成后，气缸三带动热熔片脱离捆扎带；开合机构包括四个抱紧部，捆扎带导轨设置于四个抱紧部上，且在抱紧管材的状态下，四个抱紧部和捆扎带导轨共同形成围绕管材的闭环结构；开合机构还包括横向设置的气缸四和纵向设置的气缸五，气缸四用于驱动抱紧部横向移动以实现开合机构的横向分离与闭合，气缸五用于驱动抱紧部纵向移动以实现开合机构的纵向分离与闭合；气缸四通过连接部连接抱紧部一，连接部包括与气缸四的伸缩杆相连的滑块一，滑块一配合设置在滑轨一上，在滑块一上设置有滑轨二，在滑轨二上配合设置有用于安装抱紧部一的抱紧部安装件，且抱紧部安装件通过气缸五驱动；通过气缸四驱动滑块一、滑轨二、抱紧部安装件、气缸五和抱紧部一整体横向移动，通过气缸五驱动抱紧部安装件和抱紧部一整体纵向移动。

为方便卸除捆好的管材，抓取机构的抓手通过转动机构连接转轴二，转动机构包括悬臂梁，悬臂梁其中一端可转动地连接转轴二，在悬臂梁上设置有连接块，连接块连接抓手；转动机构还包括固定在连接块上的气缸六，气缸六的伸缩杆端部连接抓手；定位机构包括设置在悬臂梁端部的定位槽和设置在转轴二对侧的支架上的定位块，且当抓手绕转轴二旋转至抓取工位时，定位槽与定位块相配合；在转轴二对侧的支架上设置有气缸七，气缸七的伸缩杆端部连接定位块。

进一步地，在转轴二对侧的支架上设置有管材卡压部，管材卡压部包括连接板和设置在连接板端部并用于卡压管材的卡压部，卡压部为弧形锯齿结构。当管材被剪断后，卡压部用于压住管材，防止管材尾部左右摆动，使管材尾部顺着弧形锯齿结构的凹槽完成最后收卷。

有益效果：本实用新型收卷捆扎装置不仅能够适应管材高速生产线，而且能够实现10-40米/分的收卷捆扎效率，收卷捆扎过程中还能够大幅降低人工工作量，一人能够操作多台收卷捆扎装置，相比于现有管材生产线，其通用性更加；本实用新型收卷捆扎装置的收卷半径可调，且收卷半径容易调节，调节过程稳定，调节方式简单，收卷过程稳定可靠，适用于多种规格的管材收卷捆扎；本实用新型收卷捆扎装置还能够防止管材脱落、散开和错乱，防止管材发生拱起变形，能够实现稳定排管，且卸管行程短。

附图说明

图1是实施例中收卷捆扎装置俯向结构示意图；

图2是实施例中进料机构结构示意图一；图3是实施例中进料机构结构示意图二；图4是实施例中进料机构俯向结构示意图；图5是实施例中进料机构的跟随机构局部示意图(图中下压导向机构的气缸伸缩杆处于缩回状态)；

图6是实施例中收卷机构俯向结构示意图；图7是实施例中收卷机构立体结构示意图一；

图8是实施例中收卷机构立体结构示意图二；图9是图7中A部位放大图；图10是图8中B部位放大图；图11是实施例中收卷机构的同步驱动机构结构示意图；图12是实施例中收卷机构的限位块一与限位槽相配合时的示意图；图13是实施例中收卷机构的管子端部固定机构示意图；

图14是实施例中捆扎机构的立体示意图一；图15是实施例中捆扎机构的立体示意图二

图16是实施例中抓取机构的俯向示意图；图17是实施例中抓取机构的立体示意图(抓取夹紧机构移开后的状态)；图18是实施例中抓取机构的局部立体示意图(抓取工位刚抓取夹紧机构时的状态)；

图19是实施例中退料机构的局部示意图；

图20是实施例中进料机构结构示意图二。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但以下实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的原理及其核心思想，并非对本实用新型保护范围的限定。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，针对本实用新型进行的改进也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

实施例

一种管材收卷捆扎装置，参见图1至图20。

如图1所示，该装置包括用于输送管材的进料机构700、用于收卷管材的收卷机构600、用于捆扎管盘(管盘是指收卷完成后的管材)的捆扎机构300、用于卸除管盘的退料机构400和用于拆装收卷部挡边900的抓取机构500，进料机构700将管材前端送至收卷机构600的收卷部63上固定后通过收卷部63旋转将管材盘成管盘，抓取机构500拆除收卷部挡边900后通过捆扎机构300将管盘捆好，退料机构400将捆好的管盘卸除后通过抓取机构500将收卷部挡边900复位安装在收卷部63上；

其中，进料机构700包括基板一31，设置在基板一31上用于引导管材前移的送料辊轮2和导向辊轮3，在基板一31上设置有跟随管材同步前移的跟随机构；跟随机构包括驱动跟随机构往复运行的气缸，设置于第一导轨37上的夹持部8和支撑部，且在夹持部8和支撑部42跟随管材同步前移过程中，夹持部8始终夹紧管材，支撑部42始终支撑管材；

其中，收卷机构600至少由一个收卷单体组成，收卷单体包括收卷盘81和用于驱动收卷盘81转动的动力系统，沿着收卷盘81轴向设置有收卷部63，通过同步驱动机构驱动收卷部63径向位移实现收卷半径调节，在收卷部63外端部设置有收卷部挡边900，且收卷部挡边900可轴向脱离收卷部63；

其中，捆扎机构300包括送带机构、热熔捆扎机、调节机构和开合机构，调节机构用于调节捆扎位置，开合机构抱紧卷好的管材后，采用送带机构将捆扎带送至开合机构的捆扎带导轨134内，当捆扎带沿着捆扎带导轨134前移并形成闭环后通过热熔捆扎机完成热熔捆扎；

其中，抓取机构500包括设置在支架上用于抓取收卷部挡边900的抓手116和定位机构，抓手116连接转轴二106并可绕转轴二106转动，当抓手116绕转轴二106旋转至抓取工位时，定位机构用于对抓手116进行限位；

如图1和图19所示，退料机构400包括用于托撑管盘的承载部401，承载部401连接传输带402并可在承载管盘后随传输带402移动至合适位置；在承载部401下方设置有驱动承载部401竖直翻转的气缸八403，当承载部401传输带402移动至合适位置后，通气缸八403驱动承载部401翻转到一定角度后，承载部401上的管盘落至料盘200内；

如图20所示，进料机构700的入口侧还设置有存料部910，存料部910包括：用于托撑管材1的固定横杆211，固定横杆211靠近送料辊轮2布置，设置于活动横杆220上方的用于带动管材1下弯的活动横杆220，活动横杆220固定连接滑动组件215，滑动组件215固定在立式布置的皮带212上，皮带212连接马达二218的输出端，皮带212上部绕带轮在带轮A210上，带轮A210安装在支架219的立杆上，皮带212下部绕在转轴三217上的带轮B上，转轴三217连接马达二218，马达二218安装在支架219底部的横梁上；马达二218正向旋转时通过皮带212带动活动横杆220上升，马达二218反向旋转时通过皮带212带动活动横杆220下降，活动横杆220下降时带动管材1下弯。在本实施例中，固定横杆211设置有三组，活动横杆220设置有两组，且三组固定横杆211与两组活动横杆220交替布置，即固定横杆211与固定横杆213之间布置活动活动横杆220，活动横杆220与活动横杆221之间布置一组固定横杆213(活动横杆221通过滑动组件固定在皮带214上)，活动横杆221外侧还布置有一组固定横杆216，每根活动横杆同时通过马达二218驱动，马达二218通控制柜800及其电路控制。为便于管材送料，横杆可以采用辊轮替代。使用时，当进料机构700前方的管材被剪断后，可以通过固定横杆下降带动管材1下弯，管材1下弯部分相当于预存管材，这样就能够防止管材1积压在送进料机构700前方，生产过程中无需关停送料机构。

在本实施例中，各个机构的电路连接控制柜800的控制系统，通过电气控制柜800的控制系统控制运行。

在本实施例中，如图2至图5所示，进料机构700的跟随机构还包括贴靠部6，且跟随机构跟随管材1同步前移过程中，贴靠部6始终贴靠在管材1端部(贴靠部6始终贴靠在管材1前端，如图5所示)，当然，跟随机构跟随管材1同步前移过程中，贴靠部6还可以贴靠于管材底端或侧端。驱动跟随机构往复运行的气缸包括第一气缸11和第三气缸9，使用时，第一气缸11驱动贴靠部6和支撑部42前后往复运行，第三气缸9驱动夹持部8前后往复运行，第三气缸9需要与第一气缸11同时动作，防止夹持部8滞后运行。为实现管材的平稳送料，如图5所示，支撑部42采用托撑在管材1底部的托杆。进料机构还包括下压导向机构，下压导向机构包括第二气缸34和通过第二气缸34驱动的下压导向轮7，下压导向轮7位于管材1正上方。当跟随机构运行至下压导向机构附近时，第二气缸34驱动下压导向轮7向上收回，等待跟随机构的贴靠部6通过，并运行至下压导向机构前方，当管材1被送至收卷轮上相应位置后，跟随机构在第一气缸11的作用下退回复位，第二气缸34则驱动下压导向轮7向下伸至管材1顶部。为便于控制送料长度，进料机构还包括计米轮13，计米轮13设置于导向辊轮3旁。为方便排管，在基板一31侧方设置有第二导轨39和横向排料马达4，通过横向排料马达4驱动跟随机构、送料辊轮2和导向辊轮3整体沿着第二导轨39横向移动；在基板一31下方设置有上下排料马达14，通过上下排料马达14驱动跟随机构、送料辊轮2和导向辊轮3整体上下移动。基板一31上穿设有导向支撑轴40，基板一31表面设置有支撑板41，第二导轨39安装在支撑板41上，跟随机构、送料辊轮2和导向辊轮3等部件也安装在支撑板41上。使用时，基板一31侧方的横向排料马达4可驱动支撑板41及支撑板41上的结构整体沿着第二导轨39横向移动；在基板一31上还设置有通孔，通孔内穿设有导向支撑轴40，导向支撑轴40上端连接支撑板41，上下排料马达14可驱动支撑板41和支撑板41上的结构整体上下移动。送料方式采用马达带动辊轮旋转送料，其中，送料辊轮2卧式布置一组，导向辊轮3设置四组，其中两组横向布置，两组立式布置。基板一31上还设置有用于防护线缆的拖链32、拖链33和拖链35。夹持部8位于支撑部42后侧(靠近送料辊轮2一方)，夹持部8包括管子夹具，管子夹具夹紧与松开通过夹紧气缸驱动。进料机构700还包括剪管子机构45，当管材被收卷好后，通过剪管子机构45将管材1剪断。

在本实施例中，如图7至图13所示，收卷机构600由两个收卷单体组成，包括收卷单体一51和收卷单体二52，每个收卷单体包括收卷盘81和用于驱动收卷盘81转动的动力系统，其中，收卷单体一51的动力系统包括电机54和与其相配合的带轮传动机构，收卷单体二52的动力系统包括电机60和与其相配合的带轮传动机构。沿着收卷盘81轴向设置有收卷部63(本实施例中每个收卷单体的收卷部63由6根收卷臂构成)，通过同步驱动机构驱动收卷部63径向位移实现收卷半径调节，并在收卷部63外端部设置有收卷部挡边，且收卷部挡边可轴向脱离收卷部63。具体地，收卷部挡边包括一磁铁安装座89和设置在磁铁安装座89上的电磁铁75，在由所有收卷部63围合成的圆的轴线部位还设置有与电磁铁75相配合的磁铁吸附件85，以及设置在磁铁安装座89上并呈周向布置的挡板62(本实施例中每个收卷单体的挡板62数量为6根)，使用过程中，磁铁安装座89、电磁铁75和挡板62作为整体吸附固定在磁铁吸附件85上，当需要卸管时，只需要先关闭电磁铁75开关，将收卷部挡边移开，然后将卷好的管材卸下即可，卸管时管材无需沿着挡板62滑出，卸管行程较短。

为提高收卷部挡边的稳定性，如图12所示，在收卷部挡边的挡板62上设置有带限位槽的挡块一80，在收卷部63上设置有连杆96，在连杆96上设置有限位块一79，收卷部63径向位移时带动连杆96上的限位块一79径向移动以实现限位块一79与限位槽的分离与配合，当限位块一79与限位槽配合时，能够实现对挡板62的轴向限位，防止收卷部挡边与收卷部脱离或松开。

收卷部挡边的挡板62沿着磁铁安装座89周向布置，且挡板62可滑动地套设在收卷部63上，挡板62同时可滑动地套设在导向杆74上。

如图11所示，同步驱动机构包括设置在电机(此电机图中未标出)输出端的转轴一82，设置在转轴一82上的主锥齿轮77，设置在丝杆一73上的副锥齿轮78，主锥齿轮77与副锥齿轮78相啮合，在丝杆一73上配合设置有丝杆螺母71，丝杆螺母71固定连接收卷部63(丝杆螺母71还可以通过连接块72固定连接收卷部63)；通过转轴一82带动主锥齿轮77旋转进而带动副锥齿轮78和丝杆一73旋转，丝杆一73旋转驱动丝杆螺母71发生位移进而带动收卷部63径向位移实现收卷半径调节。具体地，同步驱动机构的电机驱动转轴一82转动，转轴一82带动主锥齿轮77转动，主锥齿轮77带动副锥齿轮78转动，副锥齿轮78带动丝杆一73旋转，丝杆一73旋转过程中丝杆螺母71沿着丝杆一73发生位移，丝杆螺母71带动收卷部63沿着径向方向同步位移，从而位移实现收卷半径调节。

为提高收卷半径调节的稳定性和灵活性，如图7和图10所示，在收卷盘81上设置有六根辐条76，每根挡板62可滑动地套设在对应的辐条76上；沿着每根辐条76分别设置有滑轨一70，每根收卷部63同时套设在相应的辐条76和滑轨一70上，每根收卷部63可沿着相应的滑轨一70和辐条76滑动，在每根辐条76上分别设置有固定座83，每根丝杆一73上未连接副锥齿轮78的一端连接在固定座83上。

如图13所示，在收卷部63上设置有两个档杆，其中，档杆一65与辐条76的间距等于管材直径，档杆二68与辐条76的间距等于管材直径的整数倍，这里可以是一倍，也可以是两倍，还可以是其他整数倍。档杆二68与辐条76的间距等于管材直径的2倍为优选方案，稳定性较好。为了能够适用于不同直径的管材收卷，在收卷部63上可以设置条形孔86，档杆在贯穿条形孔86的同时连接在收卷部63内侧的滑动支座上，当档杆沿着条形孔86滑动时，档杆与辐条76的间距发生变化，从而能够用于卡放不同直径的管材。由于设置了档杆，使得管材在收卷过程中能够按序、稳定的排管，不会出现管材散开和错乱的情况。

为防止收卷过程中管材脱落，如图13所示，在收卷部63上固定设置有管子端部插入杆66，在辐条76上固定设置有压块69，压块69位于管子端部插入杆66上方；使用时先将管材67端部插入管子端部插入杆66上，当收卷部63沿着辐条76上移至合适位置(合适位置取决于管材厚度)时，压块69压紧在管子端部插入杆66的管材67上。

如图7、图8和图9所示，管材收卷机构还包括旋转盘55和马达一59，马达一59固定在框型支架58上，在旋转盘55上固定设置有支架57，在支架57上对称安装收卷单体一51和收卷单体二52，通过马达一59驱动旋转盘55转动以带动支架57和两个收卷单体翻转。旋转盘55所起的作用是增加轴向方向的受力面积，减小收卷单体一51和收卷单体二52的轴向受力。

如图7和图9所示，在未贴靠支架58的旋转盘55侧壁均布设置有四个轴向受力支撑点91，受力支撑点91采用轴承万向轮。

如图1所示，管材收卷机构还包括翻转定位机构，翻转定位机构包括气缸二56，气缸二56的伸缩杆端部设置有限位块二64，在旋转盘55上设置有挡块二84，气缸二56驱动限位块二64与旋转盘55上的挡块二84相配合后实现旋转盘定位。翻转过程中，气缸二56的伸缩杆收缩，限位块二64与挡块二84分离，翻转至合适位置时，气缸二56的伸缩杆伸出，驱动限位块二64与挡块二84相配合固定，从而实现收旋转盘55、卷单体一51和收卷单体二52的定位。

如图7和图8所示，在收卷单体一51和收卷单体二52之间设置有管材夹持机构，管材夹持机构包括连接在支架57中部的支撑架53，支撑架53同时套设在立杆87上，在支撑架53上设置有气缸61，气缸61末端连接连接块90，连接块90固定套设在立杆87上，在立杆87与支撑架53的连接部位还铰接设置有夹持杆88，使夹持杆88可绕其根部转动；当气缸61驱动连接块90动作时，连接块90带动夹持杆88靠近立杆87，从而通过立杆87与夹持杆88共同夹持管材，或者通过夹持杆88托撑管材。

在本实施例中，如图14和图15所示，捆扎机构300的送带机构包括捆扎带安装部，在捆扎带安装部上还设置有电离合器122，启动电离合器122后通过电离合器122控制捆扎带安装部的安装盘停止转动，捆扎带安装部用于安装捆扎带121，通过送带马达138驱动的送带辊轮以及用于预放捆扎带的储带部137，储带部137上的出口连接开合机构的捆扎带导轨134。在本实施例中，储带部137实质上是一能够储放符合要求长度捆扎带的储带盘，经送带辊轮送出的捆扎带先储放于储带盘上。

其中，调节机构包括设置在基板二125上的轨道129，在轨道129上设置有可沿着轨道129往复移动的安装板124，送带机构和热熔捆扎机构设置于安装板124上，安装板124移动时带动送带机构和热熔捆扎机构发生相应的位移。在本实施例中，安装板124及其上的部件通过马达一123和丝杆滑移机构来实现，马达一123的输出端连接丝杆，丝杆的另一端连接支座，在丝杆上设置有丝杆螺母固定连接安装板124，马达一123转动时带动丝杆螺母沿着丝杆位移，进而带动安装板124移动。同时，安装板124还通过滑槽配合设置在轨道129上，这样可以提高管材捆扎装置的稳定性。

其中，热熔捆扎机构包括设置在横梁130上的安装座126和设置在安装座126上的热熔机127，热熔机127采用马达二136作为动力源，在热熔机127下方设置有气缸三135，气缸三135的伸缩杆连接热熔机127的热熔片，热熔捆扎完成后，气缸三135带动热熔片脱离捆扎带，使热熔片不与捆扎带接触，这样能够有利于热熔部位快速冷却，提高捆扎效率。其中，开合机构包括四个抱紧部，包括两个抱紧部一141和两个抱紧部二131，两个抱紧部一141和两个抱紧部二131分别位于四边形的角部，两个抱紧部二131分别安装在挡板143上，挡板143靠近热熔机127布置；捆扎带导轨134设置于四个抱紧部内侧，且在抱紧管材的状态下，四个抱紧部和捆扎带导轨134共同形成围绕管材的闭环结构。

其中，开合机构还包括横向设置的气缸四128和纵向设置的气缸五132，气缸四128用于驱动抱紧部横向移动以实现开合机构的横向分离与闭合，气缸五132用于驱动抱紧部纵向移动以实现开合机构的纵向分离与闭合。

气缸四128安装在横梁130上，气缸四128通过连接部连接抱紧部一141，连接部包括与气缸四128的伸缩杆相连的滑块一139，滑块一139配合设置在滑轨一140上，在滑块一139上设置有滑轨二142，在滑轨二142上配合设置有用于安装抱紧部一141的抱紧部安装件133，抱紧部安装件133的内壁可以贴靠相邻的抱紧部一141外壁和抱紧部二131外壁，且抱紧部安装件133通过气缸五132驱动；通过气缸四128驱动滑块一139、滑轨二142、抱紧部安装件133、气缸五132和抱紧部一141整体横向移动，通过气缸五132驱动抱紧部安装件133和抱紧部一141整体纵向移动。气缸四128对称设置有两个，气缸五132对称设置两个。

图14和图15中，还示意性的画出了设置在收卷机支架上的气缸七102和管材卡压部，气缸七102的伸缩杆连接定位块104，当收卷机的抓手位于抓取工位时，气缸七102驱动定位块104用于与定位槽相配合；管材卡压部包括连接板103和设置在连接板103端部并用于卡压管材的卡压部105，卡压部105为弧形锯齿结构，当管材被剪断后，卡压部用于压住管材，防止管材尾部(靠近剪断部位的管段)左右摆动，使管材尾部顺着弧形锯齿结构的凹槽完成最后收卷。

在本实施例中，如图16、图17和图18所示，抓取机构500的转动机构还包括固定在连接块110上的气缸六112，气缸六112的伸缩杆端部连接抓手116。抓取机构500的定位机构包括设置在悬臂梁109端部的定位槽111和设置在转轴二106对侧的支架上的定位块104，且当抓手116绕转轴二106旋转至抓取工位时，定位槽111与定位块104相配合。定位块104采用圆形块，定位槽111采用V形槽。为了能够在不同位置实现定位，在转轴二106对侧的支架上设置有气缸二102，气缸二102的伸缩杆端部连接定位块104。为了能够在抓取夹紧机构时稳管，在转轴二106对侧的支架上还设置有管材卡压部，管材卡压部包括连接板103和设置在连接板103端部并用于卡压管材的卡压部105；卡压部105为弧形锯齿结构，稳管时只需要将卡压部105抵靠在卷好的管材上。转轴二106通过电机107驱动，电机107固定设置在支架的立柱一115上。支架是整体结构式的框架，包括用于安装收卷机构部件的框式支架58，用于安装电机107的立柱一115，立柱一115连接在水平支架113的端部，用于连接支架101的立柱二114，水平支架113和支架101实质上都是横梁，在支架101上还设置有连接梁，连接梁用于安装连接板103，支架101与立柱一115之间有一缺口部位，缺口部位作为抓手116和转动机构位于抓取工位时的空间。

使用方法：进料机构700将管材前端送至收卷单体一51上并插入到管子端部插入杆66上，管材定位后收卷单体一51工作，当收卷单体51卷好管材后，通过剪管子机构45将管材剪断，随后收卷单体一51与收卷单体二52翻转实现位置互换，随后，抓取机构500拆除收卷部挡边900，捆扎机构工作将收卷单体一51上卷好的管材捆紧，捆紧管材后，退料机构400工作，将捆好的管盘卸至料盘200内，抓取机构500再将收卷部挡边900复位安装在收卷部63上；在收卷单体一51与收卷单体二52翻转实现位置互换后，进料机构700继续将管材前端送至收卷单体二52上并插入到管子端部插入杆上，重复前述步骤实现连续作业。

更具体地，收卷捆扎机的各机构使用方法如下。

送料：将管材1前端送入送料辊轮2处，然后由送料辊轮2将管材1往前送，当管材1前端移动至导向辊轮前方后，一方面通过夹持部8将管材加紧、夹稳，另一方面通过支撑部42将管材托起，防止管材下沉弯曲，同时，跟随机构跟随管材1同步前移过程中，贴靠部6始终贴靠在管材1端部，防止管材跑偏，夹持部8、支撑部42和贴靠部6随着管材1同步前移，直到将管材1前端送至收卷轮上相应位置，当管材1被送入到收卷轮上固定后，同步跟随机构随气缸退回，收卷轮开始工作，收卷过程中，通过下压导向机构防止管材1拱起，维持管材1水平送料。另外，收卷单体一51收卷完成且管材1被剪断后，可以启动马达二218，马达二218先反向旋转并通过皮带212带动活动横杆220下降，活动横杆220下降时带动管材1下弯，管材1下弯部分相当于预存的管材，这样就能够防止管材1积压在送进料机构700前方，生产过程中无需关停送料机构；然后马达二218正向旋转并通过皮带212带动活动横杆220上升，直至管材1恢复至水平送料状态。

收卷：初始状态时，收卷半径较小，限位块一79与挡块一80的限位槽处于分开状态；使用时先通过送料机构将管材端部送至收卷部63附近并将管材端部插入到管子端部插入杆66上，然后启动同步驱动机构，使收卷半径变大，此过程中，压块69压紧在管子端部插入杆66的管材上(即压块69压紧管材端部)，同时，限位块一79和连杆96随着收卷部63一同发生径向位移，直到限位块一79与挡块一80相互配合，这样就将限位块一79与挡块一80相互卡住，由于挡块一80是固定设置在挡板62上的，从而能够实现对挡板62的固定限位，防止挡板62轴向脱离；随后启动收卷单体51的动力系统使收卷单体一51旋转实现卷管，当其收卷单体51卷管结束后，先关闭收卷单体51的动力系统，然后启动马达一59，马达一59驱动旋转盘55旋转，进而带动动支架57和两个收卷单体翻转，当收卷单体51和收卷单体52的位置发生互换后，启动翻转定位机构，通过气缸二56驱动限位块二64与挡块二84相配合固定来实现收卷单体的定位；随后可以在收卷单体52上卷管；当卷好的管材被捆扎好后，先将收卷部挡边移开，然后将卷好的管材卸下。

捆扎：捆扎前先通过调节机构调节捆扎位置，然后通过气缸四128和气缸五132使开合机构分离，然后将卷好的管材局部放入开合机构的中空部位，然后通过气缸四128和气缸五132使开合机构闭合并抱紧管材，最后启动送带机构和热熔捆扎机构，当捆扎带沿着捆扎带导轨前移并形成闭环后通过热熔捆扎机构完成热熔捆扎；当所需捆扎的管材捆体直径不同时，可以通过气缸四128和气缸五132驱动开合机构的中空部位变大或变小，从而适应不同的捆体直径。

抓取收卷部挡边900：通过电机107驱动转轴二106转动，转轴二106带动悬臂梁109在允许角度范围内偏转，气缸六112则控制抓手116伸缩到合适位置，也就是说可以通过转轴二106、连接块110、悬臂梁109、气缸六112共同调节抓手116的位置。抓取夹紧机构108前且当抓手116被调至抓取工位时，通过气缸二102驱动定位块104与定位槽111相配合，将转动机构锁紧在抓取工位(参见图18中的状态)；当抓手116在抓取工位抓稳夹紧机构108后，气缸二102驱动定位块104与定位槽111分离，电机107驱动转轴二106转动并带动抓手116、夹紧机构108和转动机构移至边缘位置(参见图17中的状态)，待捆扎好的管材被卸除后，则可重复前述步骤进行下一循环。

卸料：捆扎管材前，电机161动作带动传输带402反向传动，承载部401随传输带402移动至捆好的管材下方将管材托起，捆扎管材后，电机161动作带动传输带402正向转动，捆好的管材随传输带402移动至料盘200斜上方，随后气缸八403动作驱动承载部401上翻到一定角度，承载部401上的管盘落至料盘200内，重复前述步骤实现下一捆好的管材卸料。

Claims (10)

1.一种管材收卷捆扎装置，其特征在于：包括用于输送管材的进料机构（700）、用于收卷管材的收卷机构（600）、用于捆扎管盘的捆扎机构（300）、用于卸除管盘的退料机构（400）和用于拆装收卷部挡边（900）的抓取机构（500），进料机构（700）将管材前端送至收卷机构（600）的收卷部（63）上固定后通过收卷部（63）旋转将管材盘成管盘，抓取机构（500）拆除收卷部挡边（900）后通过捆扎机构（300）将管盘捆好，退料机构（400）将捆好的管盘卸除后通过抓取机构（500）将收卷部挡边（900）复位安装在收卷部（63）上。

2.根据权利要求1所述的管材收卷捆扎装置，其特征在于：进料机构（700）包括基板一（31），设置在基板一（31）上用于引导管材前移的送料辊轮（2）和导向辊轮（3），在基板一（31）上设置有跟随管材同步前移的跟随机构；跟随机构包括驱动跟随机构往复运行的气缸，设置于第一导轨（37）上的夹持部（8）和支撑部（42），且在夹持部（8）和支撑部（42）跟随管材同步前移过程中，夹持部（8）始终夹紧管材，支撑部（42）始终支撑管材。

3.根据权利要求2所述的管材收卷捆扎装置，其特征在于：收卷机构（600）至少由一个收卷单体组成，收卷单体包括收卷盘（81）和用于驱动收卷盘（81）转动的动力系统，沿着收卷盘（81）轴向设置有收卷部（63），通过同步驱动机构驱动收卷部（63）径向位移实现收卷半径调节，在收卷部（63）外端部设置有收卷部挡边（900），且收卷部挡边（900）可轴向脱离收卷部（63）。

4.根据权利要求3所述的管材收卷捆扎装置，其特征在于：捆扎机构（300）包括送带机构、热熔捆扎机、调节机构和开合机构，调节机构用于调节捆扎位置，开合机构抱紧卷好的管材后，采用送带机构将捆扎带送至开合机构的捆扎带导轨（134）内，当捆扎带沿着捆扎带导轨（134）前移并形成闭环后通过热熔捆扎机完成热熔捆扎。

5.根据权利要求4所述的管材收卷捆扎装置，其特征在于：抓取机构（500）包括设置在支架上用于抓取收卷部挡边（900）的抓手（116）和定位机构，抓手（116）连接转轴二（106）并可绕转轴二（106）转动，当抓手（116）绕转轴二（106）旋转至抓取工位时，定位机构用于对抓手（116）进行限位。

6.根据权利要求5所述的管材收卷捆扎装置，其特征在于：退料机构（400）包括用于托撑管盘的承载部（401），承载部（401）连接传输带（402）并可在承载管盘后随传输带（402）移动至合适位置；在承载部（401）下方设置有驱动承载部（401）竖直翻转的气缸八（403），当承载部（401）随传输带（402）移动至合适位置后，通气缸八（403）驱动承载部（401）翻转到合适角度后，承载部（401）上的管盘落至料盘（200）内。

7.根据权利要求2-6任一项所述的管材收卷捆扎装置，其特征在于：跟随机构还包括贴靠部（6），且跟随机构跟随管材同步前移过程中，贴靠部（6）始终贴靠在管材端部。

8.根据权利要求7所述的管材收卷捆扎装置，其特征在于：收卷部挡边（900）采用能够吸附固定在收卷部（63）上的磁体。

9.根据权利要求8所述的管材收卷捆扎装置，其特征在于：收卷机构（600）的同步驱动机构包括设置在转轴一（82）上的主锥齿轮（77），设置在丝杆一（73）上的副锥齿轮（78），主锥齿轮（77）与副锥齿轮（78）相啮合，在丝杆一（73）上配合设置有丝杆螺母（71），丝杆螺母（71）固定连接收卷部（63）；通过转轴一（82）带动主锥齿轮（77）旋转进而带动副锥齿轮（78）和丝杆一（73）旋转，丝杆一（73）旋转驱动丝杆螺母（71）发生位移进而带动收卷部（63）径向位移实现收卷半径调节。

10.根据权利要求9所述的管材收卷捆扎装置，其特征在于：进料机构（700）还包括下压导向机构，下压导向机构包括通过气缸驱动的下压导向轮（7），下压导向轮（7）位于管材正上方。

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