CN218707242U - 一种单层管口直插式钢管码垛机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种单层管口直插式钢管码垛机，包括：倾斜辊道装置、插杠移管装置和收集码垛装置，钢管沿所述倾斜辊道装置滚动至所述倾斜辊道装置的一侧并依次排列；所述收集码垛装置和所述倾斜辊道装置平行设置于所述插杠移管装置的移动行程范围内；所述插杠移管装置上成对设置有插管机械手，用于插入成排设置的所述钢管的两端，通过所述插杠移管装置带动所述插管机械手将成排的所述钢管送至所述收集码垛装置。本实用新型的有益效果是采用单层管口直插式结构，一次收取一层钢管，可快速取管、放管，快速移动时确保不掉管，且能保证一层钢管的相互位置不变，为此极大的提高了钢管码垛速度，对钢管规格的适应性强，减少了因掉管、错位等产生的生产事故。

Description

一种单层管口直插式钢管码垛机

技术领域

本实用新型属于钢管收集设备技术领域，尤其是涉及一种单层管口直插式钢管码垛机。

背景技术

现有生产中，钢管生产速度比较高，而大规格钢管重量又很重，使得钢管收集码垛成了妨碍生产线速度的节点，为了适应钢管生产速度要求，有时不得不配置两个码垛位置。近年来，随着我国基础建设的实施，市场对钢管的需求量越来越大。因此结合我国经济发展的需求，尽快开发研制出快速、实用的钢管新型码垛机非常重要。

目前市场上常用的码垛机主要是电磁吸盘式或机械托臂式，其主要工艺方法是：钢管通过送料装置向排料收紧装置上逐根送料，每送一根计数一次，当数量达到码垛根数要求时，停止送料，收紧装置收紧钢管，同时将钢管向一端推齐，通过电磁吸盘或机械臂将一层钢管已送至堆垛架上，完成一层钢管的码垛，继续送料、计数，重复进行。这种工作方式工作过程复杂，必须通过送料、计数、排列、收紧、推齐、移料等过程，带来设备控制复杂、故障率高、工作效率低、维修困难、维护费用高等问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是提供一种单层管口直插式钢管码垛机，解决背景技术中提到的上述技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种单层管口直插式钢管码垛机，包括：倾斜辊道装置、插杠移管装置和收集码垛装置，钢管沿所述倾斜辊道装置滚动至所述倾斜辊道装置的一侧并依次排列；所述收集码垛装置和所述倾斜辊道装置平行设置于所述插杠移管装置的移动行程范围内；

所述插杠移管装置上成对设置有插管机械手，用于插入成排设置的所述钢管的两端，通过所述插杠移管装置带动所述插管机械手将成排的所述钢管送至所述收集码垛装置。

进一步的，所述倾斜辊道装置包括：机架、辊道和挡板，所述机架上部的两端各设置有连接部，所述辊道的两端连接于所述机架的连接部；所述挡板设置于所述机架上部的任一侧，用于限位所述钢管。

进一步的，所述倾斜辊道装置根据所述钢管的长度并排设置有多组；

所述机架的上部倾斜设置，所述挡板设置于所述机架上部的高度方向上最低的一侧；

进一步的，所述收集码垛装置根据所述钢管的长度并排设置有多组。

进一步的，所述插杠移管装置包括：悬臂机架、移动小车组件和机械手组件，所述移动小车组件连接一对所述悬臂机架的上端面，所述移动小车组件沿所述悬臂机架的移动；

所述机械手组件连接所述移动小车组件的下端，用于逐层移动所述钢管。

进一步的，所述悬臂机架上设置有小车移动直线导轨和移动小车行走传动齿条，所述小车移动直线导轨和所述移动小车行走传动齿条平行设置，所述小车移动直线导轨用于支撑所述移动小车组件并限制所述移动小车组件沿所述小车移动直线导轨移动。

进一步的，所述移动小车组件包括：移动小车、移动小车动力单元、移动小车行走传动轴和移动小车行走传动齿轮，所述移动小车动力单元、所述移动小车行走传动轴和所述移动小车行走传动齿轮均连接于所述移动小车；

所述移动小车动力单元的的输出端连接所述移动小车行走传动轴，所述移动小车行走传动轴背离所述移动小车动力单元的一端连接所述移动小车行走传动齿轮；

进一步的，所述移动小车的两端分别通过所述小车移动直线导轨连接所述悬臂机架；

所述移动小车行走传动齿轮与所述悬臂机架上的所述移动小车行走传动齿条啮合设置，用于带动所述移动小车沿所述小车移动直线导轨移动。

进一步的，所述机械手组件包括：升降臂和插管机械手，所述升降臂上竖直设置有导杠，所述导杠的另一端贯穿连接所述移动小车；

所述升降臂上还设置有升降动力单元、升降臂升降传动齿轮和升降臂升降齿条，所述升降动力单元通过升降传动轴连接所述升降臂升降传动齿轮，所述升降臂升降传动齿轮与所述升降臂升降齿条啮合设置；

所述升降臂背离所述导杠的一端成对设置有所述插管机械手，通过所述插管机械手逐层移动所述钢管。

进一步的，所述升降臂的下端的两侧分别设置有进给直线导轨；

所述升降臂的下端的两侧还通过T型框架连接所述进给动力单元，所述进给动力单元的输出端连接丝杠，所述丝杠连接所述插管机械手，所述丝杠与所述直线导轨平行设置，用于带动所述插管机械手沿所述进给直线导轨移动。

进一步的，所述插管机械手包括：插杠、摆动连接架、支撑架和机械手动力单元，所述摆动连接架和所述支撑架的一端通过销轴连接，所述摆动连接架和所述支撑架的另一端通过所述机械手动力单元连接；一对所述摆动连接架相对设置的一侧上设置有多个所述插杠，用于倾斜插入所述钢管端部。

进一步的，所述插管机械手包括：插杠、摆动连接架和支撑架，所述摆动连接架和所述支撑架的两端通过销轴连接；一对所述摆动连接架相对设置的一侧上设置有多个所述插杠，用于插入所述钢管端部。

由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：

该设备具有对钢管口径、壁厚适应力强，工作效率高，设备简单实用，维修方便，自动化程度高等特点，为钢管的高速收集码垛提供了一种实用、高效专用设备；相较于电磁铁取料，不需要充磁消磁时间，在快速移动时确保不掉管。

采用单层管口直插式结构，插管机械手从预存台架斜辊道处直接插取钢管，一次收取一层钢管，可快速取管、放管，快速移动时确保不掉管，且能保证一层钢管的相互位置不变，为此极大的提高了钢管码垛速度，对钢管规格的适应性强，减少了因掉管、错位等产生的生产事故，同时减少了制造和运行成本，且维修简单方便，提高了钢管生产速度；另外将送料、排列、收紧过程改成斜坡滚动方式送料，自行排列、收紧，计数改为相对插取位置、距离控制，节省了前工序时间。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的整体结构示意图；

图2是本实用新型一种实施例的插杠移管装置的主视图；

图3是本实用新型一种实施例的插杠移管装置的俯视图；

图4是本实用新型一种实施例的插杠移管装置的左视图；

图5是本实用新型一种实施例的插管机械手进给侧视图；

图6是本实用新型一种实施例的插管机械手的整体示意图；

图7是本实用新型一种实施例的倾斜辊道装置的整体结构示意图。

图中：

1、悬臂机架 2、插管机械手 3、进给直线导轨

4、进给气缸 5、升降臂 6、小车移动直线导

7、导杠 8、升降臂升降齿条轨

10、升降传动轴 11、伺服电机 9、移动小车

12、丝母 13、丝杠 14、伺服电机

15、移动小车行走传动轴 16、移动小车行走传 17、移动小车行走

18、升降臂升降传动齿轮动齿轮 传动齿条

19、插杠 20、摆动连接架 21、销轴

22、支撑架 23、气缸 24、机架

25、轴承 26、辊道 27、挡板

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明：

在本实用新型的一种实施例中，如图1所示，一种单层管口直插式钢管码垛机，包括：倾斜辊道装置、插杠移管装置和收集码垛装置，钢管沿倾斜辊道装置滚动至倾斜辊道装置的一侧并依次排列；经插杠移管装置将插杠移管装置上的一对插管机械手移动至钢管的两端，并根据需要移动的钢管数量确定插管机械手位置，启动机械手升降和行走机构，通过插管机械手的运行将一排钢管送至收集码垛装置上进行码垛堆放。

具体的，如图7所示，倾斜辊道装置包括：机架24、辊道26和挡板27，机架24上部的两端各设置有连接部，在该连接部上开设有孔，用于放置轴承，辊道26的两端通过轴承25连接于机架24的连接部；挡板27设置于机架24上部的任一侧，通过挡板27的设置限位钢管，使得钢管在辊道26上排列成一排。

在本实施例中，倾斜滚到装置布置在储料台架的末端，倾斜辊道装置并排设置有多组，实际工作过程中，倾斜管道装置的数量以及排列间距可以根据所需码垛钢管的长度进行合理布设。其中机架24为焊接的框架结构，该机架24的上部倾斜设置，挡板27设置于机架24上部的高度方向上最低的一侧，在本实施例中，挡板27伸出辊道26的上方，高度大于钢管的直径，便于挡住滚动的钢管。

在工作过程中，倾斜辊道装置布置在储料台架的末端，因此将该机架 24的倾斜角度设置成与台架的清晰角度相同，倾斜辊道的设置便于钢管自动送料和排列，钢管传输过来后通过台架自动滚落到倾斜辊道装置上，通过设置的挡板27进行定位。同时在工作过程中检测倾斜的辊道26上钢管情况，如果钢管数量达到要求，插管机械手2按照码垛根数要求，到达倾斜辊道处取料，然后送到收集堆垛机构上，如此反复进行，直到一包钢管码垛完成。

同样的，收集码垛装置与倾斜辊道装置相匹配的设置多组，且收集码垛装置的数量以及排列间距可以根据所需码垛钢管的长度进行合理布设。本实施例中，钢管码垛形状采用六角包型或准六角包型，每层钢管数量是不同的，但应满足六角包型根数要求，具体结构如图1所示，因现有技术较为完善且不是本实用新型的保护重点，在此不多做赘述。

具体的，插杠移管装置包括：悬臂机架1、移动小车组件和机械手组件，在本实施例中，设置有一对悬臂机架1，悬臂机架2采用龙门式或悬臂式均可，移动小车组件连接一对悬臂机架的上端面，并且可沿悬臂机架1的的上端面移动；机械手组件连接在移动小车组件的下端，通过机械手组件逐层移动钢管，将逐层的钢管移动至收集码垛装置进行码垛作业。

如图2、图3所示中，悬臂机架1上设置有小车移动直线导轨6和移动小车行走传动齿条17，小车移动直线导轨6和移动小车行走传动齿条17沿悬臂机架1的上端面平行设置，移动小车组件的两端分别连接于小车移动直线导轨6，使得移动小车组件可以沿小车移动直线导轨6移动，同时小车移动直线导轨6还起到支撑移动小车组件的作用。

具体的，移动小车组件包括：移动小车9、移动小车动力单元、传动轴15和移动小车行走传动齿轮16，其中，移动小车动力单元、移动小车行走传动轴15和移动小车行走传动齿轮16均连接于移动小车9；移动小车动力单元的输出端连接移动小车行走传动轴15，移动小车行走传动轴15背离移动小车动力单元的一端连接移动小车行走传动齿轮16，移动小车行走传动齿轮16与悬臂机架1上的移动小车行走传动齿条17啮合设置，移动小车9 的两端分别通过直线导轨6连接悬臂机架1。

本实施例中，移动小车动力单元采用伺服电机14，该伺服电机14连接于移动小车9，该伺服电机14的两个输出端各连接有一个移动小车行走传动轴15。通过移动小车动力单元带动移动小车行走传动轴15旋转进而带动连接于移动小车行走传动轴15上的移动小车行走传动齿轮16旋转，移动小车行走传动齿轮16与移动小车行走传动齿条17啮合设置，进而带动移动小车9沿小车移动直线导轨6移动。

具体的，如图2、图4、图5所示中，机械手组件包括：升降臂5和插管机械手2，升降臂5上竖直设置有导杠7，该导杠7背离升降臂5的一端贯穿连移动小车9设置，通过导杠7的设置实现升降臂5与移动小车9的连接。升降臂5背离导杠7的一端设置有插管机械手2，本实施例中，升降臂 5的下端的两侧各通过T型框架连接有一个进给动力单元，该进给动力单元安装于T型框架的头部背离升降臂5的一侧，进给动力单元的输出端连接有丝杠，插管机械手2通过丝母12与丝杠13相连；同时，升降臂5的下端的两侧各设置有进给直线导轨3，直线导轨滑块连接插管机械手2的上部，使得插管机械手2可以沿进给直线导轨3移动，同时实现与升降臂5随动，通过插管机械手2逐层移动钢管。

在本实施例中，进给动力单元采用进给气缸4，进给气缸4为特制气缸，为双出杆结构，进给气缸4的靠近升降臂5的一端设置有丝杠13，丝杠13 的长短决定了插管机械手2位置的调节范围，即钢管的长度决定了两端插管机械手插杠的距离；升降臂5的下端的单侧的进给直线导轨3沿丝杠13对称设置，使得当进给气缸4带动丝杠13传动时带动插管机械手2移动，进而沿进给直线导轨3移动。

升降臂5上还设置有升降动力单元、升降臂升降传动齿轮18和升降臂升降齿条8，升降动力单元的输出端同样通过升降传动轴10连接升降臂升降传动齿轮18，升降臂升降传动齿轮18与升降臂升降齿条8啮合设置，该升降臂升降齿条8与升降传动轴10垂直设置，通过升降动力单元带动升降传动轴10旋转进而带动连接于传动轴上的升降臂升降传动齿轮18旋转，升降臂升降传动齿轮18与升降臂升降齿条8啮合设置，进而带动升降臂5下方的插管机械手2相对于移动小车进行上下移动。升降臂5通过导杠7及升降臂升降齿条8悬挂在移动小车9下面，随移动小车9一起运动，并可相对移动小车9升降，从而通过移动小车9行走及升降臂5升降，从而实现升降臂5的X-Z两轴运动。

本实施例中，升降动力单元采用伺服电机11，移动小车动力单元和升降动力单元以不同的速度运行，可实现升降臂5以不同的速度进行升降和水平移动。

具体的，插管机械手2包括：插杠19、摆动连接架20、支撑架22和机械手动力单元，摆动连接架20和支撑架22的一端通过销轴21连接，摆动连接架20和支撑架22的另一端通过机械手动力单元连接；在本实施例中，如图6所示，机械手动力单元采用气缸23，气缸23活动的一端连接摆动连接架22的另一端；可以想到作为可替换方案，机械手动力单元也可以采用油缸。

在摆动连接架22上设置有多个插杠19，多个插杠19设置在一对插杠机械手2相对设置的一侧，其中插杠19的数量根据最多一层的钢管数量确定；相邻插杠19之间的距离通过钢管的外径的尺寸确定，因此根据钢管码垛位置的不同，插管机械手2的取料位置要随之变化，确保取到合适数量的钢管；钢管直径规格不同，壁厚不同，机械手下降位置应不同。根据钢管的规格、码垛的数量，更换好插杠19移管装置机械手的插杠机构，根据钢管长度，调整两端插管机械手在升降臂上的位置，插杠的数量等于最多一层钢管的数量，插杠的距离等于钢管的外径，两端插杠之间的间距应比钢管长度大100—200mm。

当钢管的管径较小时，因管径小、台架辊道倾斜，插管机械手2的插杆 19不能直插入管口内；通过将插管机械手2可倾斜设置，使得插杠排布连线倾角与台架倾斜辊道斜度一致，便于插管机械手2插取钢管。在具体实际操作过程中，结合插杆19承重以及生产所需，通常在码垛4寸以下钢管时采用可倾斜设置的插管机械手2。

本实用新型的另一种实施例中，与实施例一相比不同之处在于，具体的，插管机械手2包括：插杠19、摆动连接架20、支撑架22和机械手动力单元，摆动连接架20和支撑架22的一端通过销轴21连接，摆动连接架20和支撑架22的另一端同样通过销轴21进行连接；在本实施例中，机械手动力单元采用气缸23，气缸23活动的一端连接摆动连接架22的另一端；其余结构不再赘述。

当钢管的管径较大时，插管机械手2的插杆19可直插入管口内，在具体实际操作过程中，结合插杆19承重以及生产所需，通常在码垛4寸以上钢管时采用本实施例的插管机械手2。

本实用新型的工作原理为：

钢管码垛形状一般为六角包型或准六角包型，码垛根数可以不同，但应满足六角包型根数要求。根据钢管的规格、码垛的数量，更换好插杠移管装置机械手的插杠机构，根据钢管长度，调整两端插管机械手在升降臂上的位置，插杠的数量等于最多一层钢管的数量，插杠的距离等于钢管的外径，两端插杠之间的间距应比钢管长度大100—200mm。

倾斜辊道装置布置在储料台架的末端，倾斜角度与台架相同，钢管过来后通过台架自动滚落到倾斜辊道上，通过辊道端面进行定位。通过检测倾斜辊道上钢管情况，如果钢管数量达到要求，插管机械手按照码垛根数要求，到达倾斜辊道处取料，然后送到收集堆垛机构上，如此反复进行，直到一包钢管码垛完成。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (12)

1.一种单层管口直插式钢管码垛机，其特征在于，包括：倾斜辊道装置、插杠移管装置和收集码垛装置，钢管沿所述倾斜辊道装置滚动至所述倾斜辊道装置的一侧并依次排列；所述收集码垛装置和所述倾斜辊道装置平行设置于所述插杠移管装置的移动行程范围内；

所述插杠移管装置上成对设置有插管机械手，用于插入成排设置的所述钢管的两端，通过所述插杠移管装置带动所述插管机械手将成排的所述钢管送至所述收集码垛装置。

2.根据权利要求1所述的一种单层管口直插式钢管码垛机，其特征在于：所述倾斜辊道装置包括：机架、辊道和挡板，所述机架上部的两端各设置有连接部，所述辊道的两端连接于所述机架的连接部；所述挡板设置于所述机架上部的任一侧，用于限位所述钢管。

3.根据权利要求2所述的一种单层管口直插式钢管码垛机，其特征在于：所述倾斜辊道装置根据所述钢管的长度并排设置有多组；

所述机架的上部倾斜设置，所述挡板设置于所述机架上部的高度方向上最低的一侧。

4.根据权利要求3所述的一种单层管口直插式钢管码垛机，其特征在于：所述收集码垛装置根据所述钢管的长度并排设置有多组。

5.根据权利要求1所述的一种单层管口直插式钢管码垛机，其特征在于：所述插杠移管装置包括：悬臂机架、移动小车组件和机械手组件，所述移动小车组件连接一对所述悬臂机架的上端面，所述移动小车组件沿所述悬臂机架的移动；

所述机械手组件连接所述移动小车组件的下端，用于逐层移动所述钢管。

6.根据权利要求5所述的一种单层管口直插式钢管码垛机，其特征在于：所述悬臂机架上设置有小车移动直线导轨和移动小车行走传动齿条，所述小车移动直线导轨和所述移动小车行走传动齿条平行设置，所述小车移动直线导轨用于支撑所述移动小车组件并限制所述移动小车组件沿所述小车移动直线导轨移动。

7.根据权利要求6所述的一种单层管口直插式钢管码垛机，其特征在于：所述移动小车组件包括：移动小车、移动小车动力单元、移动小车行走传动轴和移动小车行走传动齿轮，所述移动小车动力单元、所述移动小车行走传动轴和所述移动小车行走传动齿轮均连接于所述移动小车；

所述移动小车动力单元的输出端连接所述移动小车行走传动轴，所述移动小车行走传动轴背离所述移动小车动力单元的一端连接所述移动小车行走传动齿轮。

8.根据权利要求7所述的一种单层管口直插式钢管码垛机，其特征在于：所述移动小车的两端分别通过所述小车移动直线导轨连接所述悬臂机架；

所述移动小车行走传动齿轮与所述悬臂机架上的所述移动小车行走传动齿条啮合设置，用于带动所述移动小车沿所述小车移动直线导轨移动。

9.根据权利要求5所述的一种单层管口直插式钢管码垛机，其特征在于：所述机械手组件包括：升降臂和插管机械手，所述升降臂上竖直设置有导杠，所述导杠的另一端贯穿连接所述移动小车；

所述升降臂上还设置有升降动力单元、升降臂升降传动齿轮和升降臂升降齿条，所述升降动力单元通过升降传动轴连接所述升降臂升降传动齿轮，所述升降臂升降传动齿轮与所述升降臂升降齿条啮合设置；

所述升降臂背离所述导杠的一端成对设置有所述插管机械手，通过所述插管机械手逐层移动所述钢管。

10.根据权利要求9所述的一种单层管口直插式钢管码垛机，其特征在于：所述升降臂的下端的两侧分别设置有进给直线导轨；

所述升降臂的下端的两侧还通过T型框架连接进给动力单元，所述进给动力单元的输出端连接丝杠，所述丝杠连接所述插管机械手，所述丝杠与所述直线导轨平行设置，用于带动所述插管机械手沿所述进给直线导轨移动。

11.根据权利要求10所述的一种单层管口直插式钢管码垛机，其特征在于：所述插管机械手包括：插杠、摆动连接架、支撑架和机械手动力单元，所述摆动连接架和所述支撑架的一端通过销轴连接，所述摆动连接架和所述支撑架的另一端通过所述机械手动力单元连接；一对所述摆动连接架相对设置的一侧上设置有多个所述插杠，用于倾斜插入所述钢管端部。

12.根据权利要求10所述的一种单层管口直插式钢管码垛机，其特征在于：所述插管机械手包括：插杠、摆动连接架和支撑架，所述摆动连接架和所述支撑架的两端通过销轴连接；一对所述摆动连接架相对设置的一侧上设置有多个所述插杠，用于插入所述钢管端部。

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