CN218057384U - 一种自动上管设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及管材制造辅助设备技术领域，更具体地，涉及一种自动上管设备，包括两个对称设置的上管机构，所述上管机构包括叉管组件、用于使叉管组件进行横向移动的横向传动组件、用于使叉管组件进行纵向移动的纵向传动组件、控制机构，所述叉管组件与所述纵向传动组件连接，纵向传动组件与所述横向传动组件连接，叉管组件、横向传动组件、纵向传动组件均与所述控制机构电连接；所述叉管组件包括可插入管件内部的叉管棒、气缸组件，所述叉管棒与所述气缸组件连接，气缸组件与控制机构电连接。本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自动上管设备，在能够实现快速自动搬运管件的同时，也不容易造成管件的变形。

Description

一种自动上管设备

技术领域

本实用新型涉及管材制造辅助设备技术领域，更具体地，涉及一种自动上管设备。

背景技术

现行业PE钢丝网管市场需求量大，原上管方式是以人工一条一条搬上PE钢丝网管封口机，此操作效率低、工人劳动强度大。

现有专利中公开了一种全自动钢管搬运设备，通过从管件外侧对管件进行夹持来实现管件的自动搬运，该种设备对于管壁较薄或者强度稍差的管件进行搬运时容易致使管件变形，影响管件的性能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自动上管设备，在能够实现快速自动搬运管件的同时，也不容易造成管件的变形。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

提供一种自动上管设备，包括两个对称设置的上管机构，所述上管机构包括叉管组件、用于使叉管组件进行横向移动的横向传动组件、用于使叉管组件进行纵向移动的纵向传动组件、控制机构，所述叉管组件与所述纵向传动组件连接，纵向传动组件与所述横向传动组件连接，叉管组件、横向传动组件、纵向传动组件均与所述控制机构电连接；所述叉管组件包括可插入管件内部的叉管棒、气缸组件，所述叉管棒与所述气缸组件连接，气缸组件与控制机构电连接。

本实用新型通过两个对称设置的上管机构，从管件的两端分别插入管件进行插接固定，然后利用两个上管机构协同作用，一起完成对管件的搬运转移，从而实现自动上管的功能，使管件可与自动封口机对接进行封口，提升了管件的生产效率，同时也降低了工人的劳动强度。具体地，利用叉管组件进行管件的插接，通过气缸组件推动叉管棒前移插入管件内腔进行插接，然后从管件两端同时动作，形成对管件的限位，然后对管件进行搬运，完成上管操作后利用气缸组件带动叉管棒后缩退出脱离管件；横向传动组件用于使叉管组件进行横向移动，纵向传动组件用于使叉管组件进行纵向移动，叉管组件可进行横向的前后移动及纵向的上下移动，根据需要移动到管件的位置进行管件的拿放；控制机构用于对横向传动组件、纵向传动组件、气缸组件进行统筹协调控制，完成叉管棒的位置按需移动。

优选地，所述叉管组件还包括主板、前端块、后端块，所述主板与所述气缸组件连接，所述前端块与所述后端块分别装设于主板的两端，所述叉管棒依次插入前端块与后端块进行插接，且叉管棒凸出前端块设置。

优选地，所述叉管棒端部设有导向结构。

优选地，所述气缸组件包括无杆气缸、活塞、垫块，所述垫块为两个，分别设于所述无杆气缸的两端，所述活塞套设于无杆气缸上且与其移动连接，所述主板远离叉管棒的侧部与活塞连接。

优选地，所述纵向传动组件包括立座组件、纵向传动齿轮、纵向传动齿条、纵向齿条固定板、纵向电机、纵向电机固定板、纵向电机传动轴、纵向导轨、纵向滑块，纵向传动齿条安装在纵向齿条固定板上，纵向齿条固定板装设于立座组件上；纵向导轨也固定于立座组件上，纵向电机固定板装设于纵向滑块上，纵向滑块与纵向导轨滑动连接；纵向电机固定在纵向电机固定板上，纵向电机传动轴一端与纵向电机连接，另一端与纵向传动齿轮连接，纵向电机固定板还与叉管组件连接；纵向传动齿轮与纵向传动齿条啮合。

优选地，在叉管组件外还罩设有防护罩，防护罩与纵向电机固定板连接，叉管棒可在气缸组件的驱动下凸出防护罩端部或回缩至防护罩内。

优选地，在所述防护罩的端部还安装有第一光电板，在纵向导轨的两端分别安装有第二光电板和第三光电板。

优选地，所述横向传动组件包括底座组件、横向传动齿轮、横向传动齿条、横向齿条固定板、横向电机、横向电机固定板、横向电机传动轴、横向导轨、横向滑块，横向传动齿条安装在横向齿条固定板上，横向齿条固定板装设于底座组件上；横向导轨也固定于底座组件上，横向电机固定板装设于横向滑块上，横向滑块与横向导轨滑动连接；横向电机固定在横向电机固定板上，横向电机传动轴一端与横向电机连接，另一端与横向传动齿轮连接，横向电机固定板还与纵向传动组件连接；横向传动齿轮与横向传动齿条啮合。

优选地，还包括用于放置管件的物料笼放置架组件，所述物料笼放置架组件位于两个上管机构中间。

优选地，还包括可将物料笼放置架组件移动至两个上管机构中间的吊机。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)利用气缸组件对叉管棒进行驱动，实现叉管棒可插入管件内对管件进行限位进而搬运管件，代替从管件外部利用夹爪夹持管件，两者的功能是类似的，但是可避免从管件外部夹持而造成的管件变形的问题；

(2)横向传动组件实现叉管组件的水平横向移动，纵向传动组件实现叉管组件的纵向竖直移动，使叉管组件可以实现多维度的运动，便于进行管件的搬运；

(3)利用在上管机构中设置的多个光电板根据光电感应实现精准定位。

附图说明

图1为本实用新型一种自动上管设备的结构示意图；

图2为上管机构的结构示意图；

图3为叉管组件的结构示意图；

图4为横向传动组件第一视角的结构示意图；

图5为横向传动组件第二视角的结构示意图；

图6为底座组件的结构示意图；

图7为纵向传动组件第一视角的结构示意图；

图8为纵向传动组件第二视角的结构示意图；

图9为立座组件的结构示意图；

图10为放置架的结构示意图。

图示标记说明如下：

1、上管机构；11、叉管组件；111、叉管棒；1111、导向结构；112、气缸组件；1121、无杆气缸；1122、活塞；1123、垫块；113、主板；114、前端块；115、后端块；2、横向传动组件；21、底座组件；211、底架；212、横向齿条垫板；213、横向导轨垫板；214、横向限位板；215、脚杯；216、脚杯调节杆；217、脚杯固定座；22、横向传动齿轮；23、横向传动齿条；24、横向齿条固定板；25、横向电机；26、横向电机固定板；27、横向电机传动轴；28、横向导轨；29、横向滑块；3、纵向传动组件；30、防护罩；31、立座组件；311、立柱架；312、纵向齿条垫板；313、纵向导轨垫板；314、纵向限位板；32、纵向传动齿轮；33、纵向传动齿条；34、纵向齿条固定板；35、纵向电机；36、纵向电机固定板；37、纵向电机传动轴；38、纵向导轨；39、纵向滑块；41、第一光电板；42、第二光电板；43、第三光电板；44、第四光电板；45、第五光电板；5、物料笼放置架组件；51、物料笼；52、放置架；521、架体；522、定位座。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例1

如图2至图8所示为本实用新型一种自动上管设备的第一实施例，包括两个对称设置的上管机构1，上管机构1包括叉管组件11、用于使叉管组件11进行横向移动的横向传动组件2、用于使叉管组件11进行纵向移动的纵向传动组件3、控制机构，所述叉管组件11与纵向传动组件3连接，纵向传动组件3与横向传动组件2连接，叉管组件11、横向传动组件2、纵向传动组件3均与控制机构电连接；叉管组件11包括可插入管件内部的叉管棒111、气缸组件112，叉管棒111与气缸组件112连接，气缸组件112与控制机构电连接。

作为本实用新型的一个实施方式，叉管组件11还包括主板113、前端块114、后端块115，主板113与气缸组件112连接，前端块114与后端块115分别装设于主板113的两端，叉管棒111依次插入前端块114与后端块115进行插接，且叉管棒111凸出前端块114设置。

主板113作为叉管棒111与气缸组件112的连接桥梁，通过安装于主板113上的前端块114与后端块115与叉管棒111进行连接，而主板113从侧部与气缸组件112进行连接，主板113在气缸组件112的驱动下可带动叉管棒111进行前后移动，实现插入管件内腔对管件进行插接夹持以及退出脱离从而松开管件的功能。

作为本实用新型的一个实施方式，叉管棒111端部设有导向结构1111。

导向结构1111用于实现导向功能，便于叉管棒111插入管件内腔，具体地，导向结构1111可以为锥状体。

作为本实用新型的一个实施方式，气缸组件112包括无杆气缸1121、活塞1122、垫块1123，垫块1123为两个，分别设于无杆气缸1121的两端，活塞1122套设于无杆气缸1121上且与其移动连接，主板113远离叉管棒111的侧部与活塞1122连接。

无杆气缸1121是指利用活塞1122直接或间接方式连接外界执行机构，并使其跟随活塞1122实现往复运动的气缸。这种气缸的最大优点是节省安装空间，分为磁偶无杆气缸(磁性气缸)与机械式无杆气缸。垫块1123与无杆气缸1121的两端连接，用于固定无杆气缸1121，活塞1122与无杆气缸1121移动连接，进而带动主板113使叉管棒111进行前后移动。

作为本实用新型的一个实施方式，纵向传动组件3包括立座组件31、纵向传动齿轮32、纵向传动齿条33、纵向齿条固定板34、纵向电机35、纵向电机固定板36、纵向电机传动轴37、纵向导轨38、纵向滑块39，纵向传动齿条33安装在纵向齿条固定板34上，纵向齿条固定板34装设于立座组件31上；纵向导轨38也固定于立座组件31上，纵向电机固定板36装设于纵向滑块39上，纵向滑块39与纵向导轨38滑动连接；纵向电机35固定在纵向电机固定板36上，纵向电机传动轴37一端与纵向电机35连接，另一端与纵向传动齿轮32连接，纵向电机固定板36还与叉管组件11连接；纵向传动齿轮32与纵向传动齿条33啮合。

立座组件31起固定与支撑作用，将纵向传动齿条33通过纵向齿条固定板34与立座组件31进行连接，纵向导轨38也固定于立座组件31上，而纵向电机固定板36又通过纵向滑块39与纵向导轨38滑动连接，纵向电机固定板36一方面起固定纵向电机35的作用，另一方面作为中间部件，可带动叉管组件11跟随着纵向滑块39在纵向导轨38上移动；从整体上，利用纵向电机35驱动纵向传动齿轮32与纵向传动齿条33啮合，带动纵向电机固定板36通过纵向滑块39在纵向导轨38上运动，进而实现叉管组件11的上下运动。

进一步地，在纵向电机传动轴37与纵向电机35之间还设有垫片，可以起缓冲与保护作用；在纵向导轨38的端部还设有限位胶块，防止纵向滑块39越出纵向导轨38。

进一步地，立座组件31包括立柱架311、纵向齿条垫板312、纵向导轨38垫板313，纵向齿条垫板312安装于立柱架311与纵向齿条固定板34之间，起防滑及增加稳定性的作用；纵向导轨垫板313安装于立柱架311与纵向导轨38之间，其作用于纵向齿条垫板312作用相类似，除此之外，还具有调节高度的作用，使纵向电机固定板36相对于立柱架311的距离可微调，使纵向传动齿轮32与纵向传动齿条33的啮合与纵向导轨38与纵向滑块39之间的滑动更为平衡与顺畅，因为纵向电机固定板36需要在齿轮齿条的啮合与滑轨滑块的滑动之间协调，避免因两者的高度差造成的卡滞现象。在立柱架311两端还安装有纵向限位板314。

作为本实用新型的一个实施方式，在叉管组件11外还罩设有防护罩30，防护罩30与纵向电机固定板36连接，叉管棒111可在气缸组件112的驱动下凸出防护罩30端部或回缩至防护罩30内。

防护罩30具有对叉管组件11形成保护的作用，在叉管棒111工作时利用气缸组件112驱动使其凸出防护罩30端部进而进入到管件内腔中进行插接，在叉管棒111处于非工作状态时，叉管棒111可在气缸组件112的驱动下回缩至防护罩30中，既形成对叉管棒111的保护，也形成对人员安全的防护，由于叉管棒111截面积相对较小而长度较长，避免意外碰到叉管棒111造成的人员损伤。

进一步地，纵向传动组件3还包括纵向减速机，纵向减速机与纵向电机35连接。

作为本实用新型的一个实施方式，在防护罩30的端部还安装有第一光电板41，在纵向导轨38的两端分别安装有第二光电板42和第三光电板43。

第一光电板41用于对管件位置进行光电检测，使叉管棒111可定位到管件的位置，以准确地插入管件内腔实现插接限位功能。第二光电板42与第三光电板43分别用于对纵向导轨38两端的位置进行标识，使控制机构可操纵使纵向滑块39在纵向导轨38上在第二光电板42与第三光电板43之间进行移动，避免运动位置超越极限而造成的设备故障。

作为本实用新型的一个实施方式，横向传动组件2包括底座组件21、横向传动齿轮22、横向传动齿条23、横向传动齿条固定板24、横向电机25、横向电机固定板26、横向电机传动轴27、横向导轨28、横向滑块29，横向传动齿条23安装在横向齿条固定板24上，横向齿条固定板24装设于底座组件21上；横向导轨28也固定于底座组件21上，横向电机固定板26装设于横向滑块29上，横向滑块29与横向导轨28滑动连接；横向电机25固定在横向电机固定板26上，横向电机传动轴27一端与横向电机25连接，另一端与横向传动齿轮22连接，横向电机固定板26还与纵向传动组件3连接；横向传动齿轮22与横向传动齿条23啮合。

横向传动组件2的结构与纵向传动组件3的结构类似，底座组件21起支撑作用，横向传动齿轮22与横向传动齿条23组成传动副，横向传动齿条23固定在横向齿条固定板24上，横向齿条固定板24安装在底座组件21。横向导轨28与横向滑块29组成传动副，横向电机25通过横向电机传动轴27带动横向传动齿轮22旋转，促使横向电机固定板26跟随着横向传动齿轮22与横向电机25一起运动，而为了使横向电机固定板26能比较平稳的运动，横向电机固定板26除了固定横向电机25，还与横向滑块29连接，使横向滑块29可以在横向导轨28上滑动。

进一步地，在底座组件21底部四周还装设有脚杯215，在脚杯215与底座组件21之间用脚杯调节杆216进行连接，脚杯调节杆216可以用于调整底座组件21的高度。

进一步地，底座组件21包括底架211、横向齿条垫板212、横向导轨垫板213，横向齿条垫板212安装于底架211与横向齿条固定板24之间，起防滑及增加稳定性的作用；横向导轨垫板213安装于底架211与横向导轨28之间，起防滑及增加稳定性的作用。在底架211两端还安装有横向限位板214，起限位作用；在底架211四角还装设有脚杯固定座217，与脚杯调节杆216进行插接。

进一步地，在底架211上还安装有第四光电板44和第五光电板45。

进一步地，横向传动组件2还包括横向减速机，横向减速机与横向电机25连接。

实施例2

本实用新型一种自动上管设备的第二实施例，本实施例与实施例1类似，所不同之处在于，纵向传动组件3与横向传动组件2均为丝杠螺母的传动结构。利用丝杠螺母传动副代替齿轮齿条传动副进行传动，以实现来回移动。

实施例3

如图1、图9至图10所示为本实用新型一种自动上管设备的第三实施例，本实施例与实施例1类似，所不同之处在于，还包括用于放置管件的物料笼放置架组件5，物料笼放置架组件5位于两个上管机构1中间。

物料笼放置架组件5用于管件的临时存放，相当于提供管件来源，供上管机构1可持续地进行管件的搬运转移至封口机进行封口操作。

进一步地，物料笼放置架组件5包括物料笼51、放置架52，放置架52装设在物料笼51底部。物料笼51提供管材放置空间，可以进行管材的临时存放。放置架52用于对物料笼51提供支撑与限位。优选地，放置架52包括架体521与定位座522，定位座522设置在架体521的端部。物料笼51放置在架体521上，定位座522对物料笼51起限位作用。

作为本实用新型的一个实施方式，还包括可将物料笼51放置架52组件5移动至两个上管机构1中间的吊机。

吊机用于转移物料笼51，使管件搬运至两个上管机构1中间，便于上管机构1的上管。

工作原理：

吊机配合将装满整笼物料笼51的管件吊至位于两个上管机构1中间的放置架52上，利用定位座522可实现物料笼51的限位，使物料笼51一侧贴在定位座522上。即可启动上管机构1，此时上管机构1从初始位置移动到物料笼51上方并通过光电感应利用设置在上管机构1上的光电板找准第一层第一根管材的位置。位于物料笼51两侧的两个上管机构1内的叉管组件11中的气缸组件112同时动作，带动叉管棒111移动，让叉管棒111一端进入至管材内部一定距离；上管机构1内的纵向传动组件3中的纵向电机35带动纵向减速机同时启动旋转使纵向传动齿轮32啮合纵向传动齿条33使纵向传动组件3中纵向滑块39上的叉管组件11向上升到指定高度，同时第一根管材离开物料笼51；两个上管机构1内的横向传动组件2中的横向电机25带动横向减速机同时启动旋转使横向传动齿轮22啮合横向传动齿条23使横向传动组件2的横向滑块29上的纵向传动组件3及叉管组件11向管件封口机移动且放置到其工位中，第一根管材自动上管完成。如此流水线形式的循环工作。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动上管设备，包括两个对称设置的上管机构(1)，所述上管机构(1)包括叉管组件(11)、用于使叉管组件(11)进行横向移动的横向传动组件(2)、用于使叉管组件(11)进行纵向移动的纵向传动组件(3)、控制机构，所述叉管组件(11)与所述纵向传动组件(3)连接，纵向传动组件(3)与所述横向传动组件(2)连接，叉管组件(11)、横向传动组件(2)、纵向传动组件(3)均与所述控制机构电连接；其特征在于，所述叉管组件(11)包括可插入管件内部的叉管棒(111)、气缸组件(112)，所述叉管棒(111)与所述气缸组件(112)连接，气缸组件(112)与控制机构电连接。

2.根据权利要求1所述的自动上管设备，其特征在于，所述叉管组件(11)还包括主板(113)、前端块(114)、后端块(115)，所述主板(113)与所述气缸组件(112)连接，所述前端块(114)与所述后端块(115)分别装设于主板(113)的两端，所述叉管棒(111)依次插入前端块(114)与后端块(115)进行插接，且叉管棒(111)凸出前端块(114)设置。

3.根据权利要求2所述的自动上管设备，其特征在于，所述叉管棒(111)端部设有导向结构(1111)。

4.根据权利要求3所述的自动上管设备，其特征在于，所述气缸组件(112)包括无杆气缸(1121)、活塞(1122)、垫块(1123)，所述垫块(1123)为两个，分别设于所述无杆气缸(1121)的两端，所述活塞(1122)套设于无杆气缸(1121)上且与其移动连接，所述主板(113)远离叉管棒(111)的侧部与活塞(1122)连接。

5.根据权利要求1至4任一项所述的自动上管设备，其特征在于，所述纵向传动组件(3)包括立座组件(31)、纵向传动齿轮(32)、纵向传动齿条(33)、纵向齿条固定板(34)、纵向电机(35)、纵向电机固定板(36)、纵向电机传动轴(37)、纵向导轨(38)、纵向滑块(39)，纵向传动齿条(33)安装在纵向齿条固定板(34)上，纵向齿条固定板(34)装设于立座组件(31)上；纵向导轨(38)也固定于立座组件(31)上，纵向电机固定板(36)装设于纵向滑块(39)上，纵向滑块(39)与纵向导轨(38)滑动连接；纵向电机(35)固定在纵向电机固定板(36)上，纵向电机传动轴(37)一端与纵向电机(35)连接，另一端与纵向传动齿轮(32)连接，纵向电机固定板(36)还与叉管组件(11)连接；纵向传动齿轮(32)与纵向传动齿条(33)啮合。

6.根据权利要求5所述的自动上管设备，其特征在于，在叉管组件(11)外还罩设有防护罩(30)，防护罩(30)与纵向电机固定板(36)连接，叉管棒(111)可在气缸组件(112)的驱动下凸出防护罩(30)端部或回缩至防护罩(30)内。

7.根据权利要求6所述的自动上管设备，其特征在于，在所述防护罩(30)的端部还安装有第一光电板(41)，在纵向导轨(38)的两端分别安装有第二光电板(42)和第三光电板(43)。

8.根据权利要求1所述的自动上管设备，其特征在于，所述横向传动组件(2)包括底座组件(21)、横向传动齿轮(22)、横向传动齿条(23)、横向齿条固定板(24)、横向电机(25)、横向电机固定板(26)、横向电机传动轴(27)、横向导轨(28)、横向滑块(29)，横向传动齿条(23)安装在横向齿条固定板(24)上，横向齿条固定板(24)装设于底座组件(21)上；横向导轨(28)也固定于底座组件(21)上，横向电机固定板(26)装设于横向滑块(29)上，横向滑块(29)与横向导轨(28)滑动连接；横向电机(25)固定在横向电机固定板(26)上，横向电机传动轴(27)一端与横向电机(25)连接，另一端与横向传动齿轮(22)连接，横向电机固定板(26)还与纵向传动组件(3)连接；横向传动齿轮(22)与横向传动齿条(23)啮合。

9.根据权利要求1所述的自动上管设备，其特征在于，还包括用于放置管件的物料笼放置架组件(5)，所述物料笼放置架组件(5)位于两个上管机构(1)中间。

10.根据权利要求9所述的自动上管设备，其特征在于，还包括可将物料笼放置架组件(5)移动至两个上管机构(1)中间的吊机。

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