CN220787194U - 一种管材的自动上料装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及管材加工技术领域，特别涉及一种管材的自动上料装置，该管材的自动上料装置包括机架，机架设有纵向输送装置、横向输送装置、以及用于向纵向输送装置供给管材的供料装置，供料装置设置于纵向输送装置进料端，横向输送装置设置于纵向输送装置出料端，且横向输送装置与纵向输送装置的输送方向相垂直，纵向输送装置上方设置有用于阻挡多余管材通过的限高结构。纵向输送装置上方设置的限高结构与纵向输送装置形成狭道，限制管材通过避免在纵向输送装置出料端堆积拥堵，管材整齐有序的排列于纵向输送装置。本申请实现了全自动上料，使整个上料、送料过程平稳有序，避免了生产加工的中断，且无需工人手动进行干涉。

Description

一种管材的自动上料装置

技术领域

本申请涉及管材加工技术领域，特别涉及一种管材的自动上料装置。

背景技术

管材是一种应用广泛的基础类产品，它可以用于输送流体和粉状固体、制造机械零件及容器，也可以作为各种零件的支架，需求量极大。在生产产品时，需要根据使用场景通过各种加工设备对管材进行加工，从而进行弯管、打磨、电焊、切割等各种加工处理。

现有的将管材向加工设备上料的方式分为手动、自动两种，在手动上料方式中，工人直接手动将管材搬运至加工设备，并递送管材进入加工设备的进料口，简单实用；自动上料包括纵向输送部和横向输送部，通过人力或机械设备将管材堆放于纵向输送部，纵向输送部为水平传送带或倾斜的滑道，管材在纵向输送部上沿垂直于自身长度方向移动，并在重力作用下排列，位于纵向输送部出料端的横向输送部将排列好的管材单独或累积一定数量沿管材长度方向运送至加工设备进料口，高效安全，并提高了加工过程的连续性。

上述中的相关技术方案中，发明人发现至少存在如下问题：手动上料方式需耗费大量人力，在大批量生产中，简单重复操作易产生疲劳，且加工现场粉尘大，严重损害身体健康，另外手工搬运管材还会导致管材污染、腐蚀等；在自动上料方式中，管材在纵向输送部上单纯通过管材自身重力使之整齐排列，当纵向输送部上放置的管材较多时，管材通常会在出料端产生堆积，无法正常输送至横向输送装置，导致生产加工中断，需要工人手动进行疏导。

实用新型内容

为了尽量避免使用人力，真正实现管材的自动化上料和送料，本申请提供一种管材的自动上料装置，采用在纵向输送部上方设置用于阻挡多余管材通过的限高结构，与纵向输送部形成狭道，限制管材通过，避免在出料端堆积拥堵，无需人力进行疏导。

本申请提供的一种管材的自动上料装置，采用如下的技术方案：

一种管材的自动上料装置，包括机架，所述机架设有纵向输送装置、横向输送装置、以及用于向所述纵向输送装置供给管材的供料装置，所述供料装置设置于所述纵向输送装置进料端，所述横向输送装置设置于所述纵向输送装置出料端，且所述横向输送装置与所述纵向输送装置的输送方向相垂直，所述纵向输送装置上方设置有用于阻挡多余管材通过的限高结构。

通过采用上述技术方案，管材由供料装置移动至纵向输送装置进料端，管材在纵向输送装置上沿垂直于自身长度方向移动，纵向输送装置上方设置的限高结构与纵向输送装置形成狭道，限制管材通过避免在纵向输送装置出料端堆积拥堵，管材整齐有序的排列于纵向输送装置，并由纵向输送装置出料端设置的横向输送装置沿管材长度方向运送至加工设备进料口。上料装置实现了全自动上料，整个上料、送料过程平稳有序，避免了生产加工的中断，且无需工人手动进行干涉。

可选的：所述纵向输送装置包括水平设置的传送带和位于所述传送带末端向下倾斜设置的倾斜部，所述倾斜部末端设置有向上凸出的挡块，所述机架活动设置有可凸出所述倾斜部上端面的顶升机构，所述顶升机构靠近所述倾斜部末端，所述限高结构为设置于倾斜部上方且与所述倾斜部平行的限流板，所述限流板距离所述倾斜部的间距大于单根管材的直径。

通过采用上述技术方案，管材由供料装置移动至纵向输送装置进料端，再随传送带移动至倾斜部，限流板与倾斜部平行设置形成仅可供单根管材通过的狭道，管材有序的沿倾斜部依次滚落，第一根管材抵接于挡块后停止，后续滚落的管材依次沿倾斜部抵接于前一根管材。驱动顶升机构将抵接挡块的管材顶离倾斜部，管材脱离挡块的阻挡后进入横向输送装置，避免管材在出料端堆积拥堵，导致生产加工中断，且无需耗费人力进行疏导，实现了全自动上料与送料。

可选的：所述机架设置有用于调节所述限流板上下移动的第一调节机构。

通过采用上述技术方案，根据加工管材的直径相应的调整第一调节机构，使限流板距离倾斜部的高度略大于管材的直径，使管材在限流板的阻挡下有序的沿倾斜部依次滚落，同时满足多种规格管材的送料需求。

可选的：所述传送带通过远离所述倾斜部一端设置的驱动轴驱动；

所述供料装置为多条垂直于所述驱动轴且并排设置的绳带，所述驱动轴靠近所述倾斜部一侧设置有用于收卷或放卷所述绳带的转动装置，各所述绳带同侧的一端连接所述转动装置；

所述机架上设有驱动轮，所述驱动轮与所述驱动轴之间通过齿轮连接，所述转动装置低于所述驱动轮，各所述绳带的另一端由上方绕过所述驱动轮后固定于所述机架高于所述传送带的位置。

通过采用上述技术方案，将管材通过机械设备搬运至绳带存放，绳带两端固定中部悬空，有利于管材防水防潮，同时减少地面空间的占用。需要进行管材加工时，驱动转动装置将各绳带向传送带一侧不断收卷，使承载于绳带的管材抬升，同时，绕过驱动轮的绳带在管材的重力作用下紧压驱动轮，随着绳带的收卷依靠摩擦力带动驱动轮转动，并带动驱动轴使传送带运动起来，驱动轴无需额外动力来源。因为绳带远离传送带的一端高于传送带，另一端绕过驱动轮连接于转动装置，驱动轮起定滑轮作用，因此抬升过程中管材会向传送带一侧滚动，当管材抬升至高于传送带时，管材自动由驱动轴一侧滚落至传送带，再由传送带将管材移动至倾斜部。上料过程无需使用人力搬运，实现管材的自动化上料与送料。

可选的：所述驱动轴的齿轮直径大于所述驱动轮的齿轮直径。

通过采用上述技术方案，收卷绳带过程中依靠摩擦力带动驱动轮转动，驱动轮通过齿轮带动驱动轴转动传送带，且由于驱动轴的齿轮直径更大，两者线速度相同，使得驱动轴角速度更大，所以带动传送带转速更快，以此平衡绳带收卷时管材的上升速度与传送带的转动速度，避免管件过多的滚落至传送带而传送带输送不及导致的堵塞问题。

可选的：各所述绳带均设置有配重块，所述配重块连接于所述绳带靠近所述机架的一端。

通过采用上述技术方案，在绳带未放置管材时，绳带设置的配重块使绳带重心偏向配重块设置位置，在重力作用下绳带下坠，于配重块设置位置呈下凹状态，方便向绳带放置管材，避免绳带在转动装置的驱动下拱起或打弯。

可选的：所述横向输送装置包括设置于所述挡块外侧的支撑部、以及沿所述纵向输送装置出料端外侧滑动设置于所述支撑部上方的推送部。

通过采用上述技术方案，被顶升机构顶出的管材落入位于挡块外侧的支撑部，由支撑部上方的推送部顶压管材远离加工设备的一端，向加工设备送料，可通过控制推送部的移动精确管材的进料长度；横向输送装置与纵向输送装置配合，实现了管材有序的自动化送料。

可选的：所述支撑部为多组沿所述挡块外侧间隔设置的导向辊组，各组所述导向辊组包括两个呈倾斜设置的导向辊，两所述导向辊呈V型结构。

通过采用上述技术方案，间隔设置的多组V形导向辊组对管材提供稳定支撑的同时还大大减小了与管材的接触面积，且管材与导向辊之间的摩擦力为滚动摩擦，减少送料过程中对管材表面的磨损。

可选的：所述机架竖直设置有用于调节所述支撑部上下移动的第二调节机构。

通过采用上述技术方案，根据加工管材的直径相应的调整第二调节机构，使放置于支撑部的管材的中心轴与加工设备进料口的中心尽量吻合，使推送部可以顺利将不同直径的管材送入加工设备进料口，满足多种规格管材的送料需求。

可选的：所述限流板设置有第一传感器，所述第一传感器与所述转动装置电连接；

所述横向输送装置输送方向的末端设置有第二传感器，所述第二传感器与所述顶升机构电连接。

通过采用上述技术方案，当设于限流板的第一传感器未检测到管材后，驱动转动装置收紧绳带上料，管材随绳带抬升后滚落，被传送带送至倾斜部，重新补满待加工管材，在第一传感器检测到管材后转动装置停止工作；当前一根管材加工完毕，设置于横向输送装置末端的第二传感器未检测到管材时，驱动顶升机构将抵接挡块的管材顶离倾斜部落入横向输送装置，保证加工过程的连续性，进一步实现管材有序的自动化上料和送料。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、向下倾斜的倾斜部以及设置于倾斜部上方的限高结构使管材有序的沿倾斜部滚落，顶升机构将抵接挡块的管材顶离倾斜部，管材脱离挡块的阻挡后落入横向输送装置，实现管材有序的送料；

2、将管材通过机械设备搬运至绳带悬空存放，有利于管材防水防潮，同时减少地面空间的占用；

3、驱动转动装置带动各绳带逐渐收卷，使承载于绳带的管材抬升，同时通过转动装置提供的动力与管材的重力，利用绳带与驱动轮间的摩擦力带动驱动轴，从而使传送带转动，实现管材的自动化上料与送料，无需人工搬运管材；

4、通过设置第一传感器、第二传感器保证管材加工过程的连续性，进一步实现管材有序的自动化上料和送料；

5、实现管材的自动化上料和送料，解决了人工输送钢管过程中输送位置不准、工人劳动强度大、工作环境恶劣等困难和问题，可有效减少生产过程中工人的体力劳动，提高生产效率。

附图说明

图1是实施例的整体结构示意图；

图2是实施例另一角度的整体结构示意图；

图3是图1中虚线圈A部分的放大图（其中绳带未示出），示出了驱动轮与驱动轴的连接关系及齿轮传动设置方式；

图4是图2中虚线圈B部分的放大图，示出了倾斜部与限流板之间的位置关系、以及顶升机构与第一调节机构的具体结构；

图5是图1中虚线圈C部分的放大图，示出了第一传感器；

图6是图2中虚线圈D部分的放大图，示出了配重块；

图7是图2中虚线圈E部分的放大图，示出了导向辊组的具体结构与第二传感器设置位置；

图8是图1中虚线圈F部分的放大图，示出了第二调节机构。

图中，100、机架；200、供料装置；210、绳带；220、转动装置；230、配重块；300、纵向输送装置；310、传送带；311、驱动轴；320、驱动轮；330、倾斜部；331、挡块；340、顶升机构；341、转轴；342、顶块；350、第一调节机构；351、限流板；352、第一传感器；400、横向输送装置；410、导向辊组；411、导向辊；420、滑轨；421、滑动板；430、第二传感器；440、第二调节机构。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

在本申请的描述中，需要理解的是，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申请和简化描述，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，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

实施例：一种管材的自动上料装置，如图1、图2所示，包括机架100和设置于机架100的供料装置200、纵向输送装置300、横向输送装置400。

结合附图3，纵向输送装置300为多条水平设置的传送带310，多条传送带310并排间隔设置，且各传送带310的首尾两端分别同轴设置，其中一端的轴为驱动轴311，另一为从动轴。驱动轴311在各传送带310的同一侧均设置有驱动轮320，驱动轮320与绳带210一一对应。驱动轮320与驱动轴311之间通过齿轮连接，且驱动轮320的齿轮直径比驱动轴311的齿轮直径更大。

参照附图4，各条传送带310在从动轴一端均连接有向下倾斜设置的倾斜部330，倾斜部330的末端向上凸出有挡块331。

机架100转动设置有顶升机构340，顶升机构340为经过各倾斜部330末端下方的转轴341和位于各倾斜部330之间设置于转轴341的顶块342。

机架100设置有垂直于各倾斜部330的第一调节机构350，第一调节机构350的活动端可沿垂直于倾斜部330上下移动，示例性的，实施例中第一调节机构350为一根垂直于各传送带310且水平设置的蜗杆和垂直于各倾斜部330设置且穿过涡轮的多根丝杆。各丝杆远离涡轮的一端均连接有限流板351，限流板351位于各倾斜部330上方且与倾斜部330平行。

参照附图5，其中一个限流板351上安装有第一传感器352。

结合附图6，供料装置200为多条并排间隔设置的绳带210，示例性的，各绳带210与传送带310一一对应且同向设置。各传送带310中部下方设置有转动装置220，各绳带210同侧一端均连接于转动装置220，且第一传感器352与转动装置220电连接；另一端固定在远离传送带310的机架100上，且固定点高于传送带310的上端面。各绳带210均搭接在对应的驱动轮320上，其中，绳带210的宽度较大且表面较为粗糙，驱动轮320的表面设置有防滑结构，保障绳带210在驱动轮320上移动时通过阻力带动驱动轮320转动。

各绳带210在靠近固定机架100的一端均设置有配重块230。

横向输送装置400为沿各倾斜部330的挡块331外侧设置的支撑部和滑动设置于支撑部上方的推送部。结合附图7，支撑部为多组间隔设置的导向辊组410，各组导向辊组410包括两个呈V型倾斜设置的导向辊411。示例性的，各组导向辊组410与倾斜部330一一对应设置。结合附图4，滑动部为与各组导向辊组410同向位于导向辊组410上方的滑轨420和滑动板421，滑动板421延伸至两个呈V型倾斜设置的导向辊411之间，并且能够在滑轨420上滑移。

机架100对应各组导向辊组410竖直设置有第二调节机构440，第二调节机构440的活动端可沿竖直方向上下移动，示例性的，实施例中第二调节机构440为一根垂直于各传送带310且水平设置的蜗杆和竖直设置且穿过涡轮的多根丝杆。各丝杆远离涡轮的一端均连接有导向辊组410。

如图8所示，靠近加工设备一端的导向辊组410设置有第二传感器430，第二传感器430与顶升机构340的转轴341电连接。

工作原理：

首先根据加工设备加工的管材规格，调整第一调节机构350使各限流板351与倾斜板的间距略大于管材直径；通过第二调节机构440调整各导向辊组410高度，使管材放置于支撑部时管材的中心轴与加工设备进料口的中心尽量吻合。

然后启动转动装置220开始上料。转动装置220收卷绳带210，绳带210缩短承托管材上升，且绳带210通过摩擦力带动驱动轮320转动，驱动轮320又通过齿轮带动驱动轴311，使传送带310向倾斜部330转动。当管材上升至高于传送带310上端面的高度后，管材自动滚轮至传送带310，再被传送带310送向倾斜部330。限流板351与倾斜部330之间形成的狭道同时仅供一根管材通过，管材沿倾斜部330滚下抵接于挡块331，后续的管材依次沿倾斜部330整齐排列。当第一传感器352检测到管材后，关闭转动装置220停止上料，表示待加工管材充足。当第二传感器430未检测到管材时，触发转轴341转动，设置于转轴341上的顶块342将抵接于挡块331的管材向上顶出，滚落至各组呈V型设置的导向辊411之间，第二传感器430检测到管材后，停止触发转轴341转动。滑动板421由位于加工设备相对的一端沿滑轨420推动管材进入加工设备的进料口。实现自动化上料与送料。

当第一传感器352未检测到管材时，启动转动装置220继续收卷绳带210，重复上述过程。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种管材的自动上料装置，包括机架（100），其特征是：所述机架（100）设有纵向输送装置（300）、横向输送装置（400）、以及用于向所述纵向输送装置（300）供给管材的供料装置（200），所述供料装置（200）设置于所述纵向输送装置（300）进料端，所述横向输送装置（400）设置于所述纵向输送装置（300）出料端，且所述横向输送装置（400）与所述纵向输送装置（300）的输送方向相垂直，所述纵向输送装置（300）上方设置有用于阻挡多余管材通过的限高结构。

2.根据权利要求1所述的一种管材的自动上料装置，其特征是：所述纵向输送装置（300）包括水平设置的传送带（310）和位于所述传送带（310）末端向下倾斜设置的倾斜部（330），所述倾斜部（330）末端设置有向上凸出的挡块（331），所述机架（100）活动设置有可凸出所述倾斜部（330）上端面的顶升机构（340），所述顶升机构（340）靠近所述倾斜部（330）末端，所述限高结构为设置于倾斜部（330）上方且与所述倾斜部（330）平行的限流板（351），所述限流板（351）距离所述倾斜部（330）的间距大于单根管材的直径。

3.根据权利要求2所述的一种管材的自动上料装置，其特征是：所述机架（100）设置有用于调节所述限流板（351）上下移动的第一调节机构（350）。

4.根据权利要求2所述的一种管材的自动上料装置，其特征是：所述传送带（310）通过远离所述倾斜部（330）一端设置的驱动轴（311）驱动；

所述供料装置（200）为多条垂直于所述驱动轴（311）且并排设置的绳带（210），所述驱动轴（311）靠近所述倾斜部（330）一侧设置有用于收卷或放卷所述绳带（210）的转动装置（220），各所述绳带（210）同侧的一端连接所述转动装置（220）；

所述机架（100）上设有驱动轮（320），所述驱动轮（320）与所述驱动轴（311）之间通过齿轮连接，所述转动装置（220）低于所述驱动轮（320），各所述绳带（210）的另一端由上方绕过所述驱动轮（320）后固定于所述机架（100）高于所述传送带（310）的位置。

5.根据权利要求4所述的一种管材的自动上料装置，其特征是：所述驱动轴（311）的齿轮直径大于所述驱动轮（320）的齿轮直径。

6.根据权利要求5所述的一种管材的自动上料装置，其特征是：各所述绳带（210）均设置有配重块（230），所述配重块（230）连接于所述绳带（210）靠近所述机架（100）的一端。

7.根据权利要求2所述的一种管材的自动上料装置，其特征是：所述横向输送装置（400）包括设置于所述挡块（331）外侧的支撑部、以及沿所述纵向输送装置（300）出料端外侧滑动设置于所述支撑部上方的推送部。

8.根据权利要求7所述的一种管材的自动上料装置，其特征是：所述支撑部为多组沿所述挡块（331）外侧间隔设置的导向辊组（410），各组所述导向辊组（410）包括两个呈倾斜设置的导向辊（411），两所述导向辊（411）呈V型结构。

9.根据权利要求8所述的一种管材的自动上料装置，其特征是：所述机架（100）竖直设置有用于调节所述支撑部上下移动的第二调节机构（440）。

10.根据权利要求4所述的一种管材的自动上料装置，其特征是：所述限流板（351）设置有第一传感器（352），所述第一传感器（352）与所述转动装置（220）电连接；

所述横向输送装置（400）输送方向的末端设置有第二传感器（430），所述第二传感器（430）与所述顶升机构（340）电连接。