一种管材上料装置的制作方法

1.本实用新型属于管材加工设备技术领域，具体涉及一种管材上料装置。


背景技术：

2.随着管材应用领域的扩展和创新升级，市场对零件的精度及表面光滑度的追求也越来越高，尤其不锈钢管材、铝管、铜管等表面光洁度较高的工艺品，其对管材表面质量要求更为严格。
3.目前，现有的管材激光加工设备虽已实现了管材的上下料自动化，但现有技术中所公开的管材上料装置在对管材进行上料时大多采用料带进行上料，如中国专利cn109894759a所提供的管材上料装置，其在上料时先将成捆管材放入料带上，再通过料带卷升的方式将管材一根根送至料架上，然后由拨叉将管材推送至夹钳处，最后再由夹钳将管材夹取至切管机内。
4.因此，现有技术中所公开的管材上料装置在对管材进行上料时，由于料带内同时无规则存放有多根管材，任意的两根管材之间都很容易在料带的卷升过程中发生摩擦，进而导致该管材表面产生划痕；同时由于管材在料架上的部分前进通过拨叉推送实现，其很容易产生滑动摩擦或刚性碰撞，并对管材表面造成划伤等二次伤害，从而使得工厂需要在管材切割完成后对管材表面进行打磨工序，进而增加管材加工成本，降低管材加工效率。


技术实现要素：

5.本实用新型所解决的技术问题是提供一种能够减少管材之间滑动摩擦的管材上料装置，进而减少管材在上料过程中所产生的表面划伤或者避免管材表面被划伤，并提高管材成品率，降低管材的加工成本。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种管材上料装置，其包括上料机架，上料机架的上端设置有至少一个水平输送机构，上料机架的上端还设置有至少一个旋转料仓，旋转料仓包括转动安装在上料机架上的料仓立架，料仓立架的旋转平面垂直于上料机架的长度方向，料仓立架的侧面设置有剔料机构和单管提升机构、料仓底架，剔料机构和单管提升机构能够位于水平输送机构的进料端的上方。此时，本实用新型所提供的管材上料装置在对管材进行上料时，由于其采用可旋转的旋转料仓代替传统的料带进行单管上料动作，其可直接通过单管提升机构和剔料机构的配合将单根管材落至水平输送机构上，这样其一方面能够避免旋转料仓内各个管材之间发生滚动摩擦，另一方面能够减少管材在水平输送过程中发生滑动摩擦，进而最大程度的避免管材表面被划伤，并提高管材表面质量。
7.进一步地，剔料机构包括剔料架，剔料架通过横向导轨滑动连接在料仓立架上，且剔料架的滑动方向与料仓底架的长度方向平行，剔料架的上端与料仓立架的上端平齐；单管提升机构包括提升架，提升架通过竖直导轨滑动连接在料仓立架上，且提升架的滑动方向与料仓立架的高度方向平行。这样在上料过程中，工人可先料仓底架旋转至水平状态，然后将成捆的管材放置在料仓底架上，随后根据管材的规格和类型，控制剔料机构和单管提
升机构自动匹配至与管材规格相对应的位置，即控制剔料架沿横向导轨前后移动，直至剔料架的前端和提升架的前端的间距等于管材的外形尺寸，且提升架顶部的空间仅可容纳一根设定好规格的管材；然后旋转整个旋转料仓，并使提升架与水平输送机构搭接；接着提升架下落并在单根管材掉落在剔料架上后开始携带管材上升，直至提升架顶部与料仓立架顶部平齐，管材沿料仓立架顶部滑落至水平输送机构上。另外，在上料过程中，本实用新型还可根据管材的管径、重量灵活调整整个旋转料仓的倾斜角度，以保证管材能够平稳地滑落。
8.进一步地，剔料架传动连接有横向驱动机构，提升架传动连接有竖向驱动机构，料仓立架与上料机架之间连接有旋转驱动缸。具体地，所述横向驱动机构可直接采用横向设置的升降机，且本实用新型可通过传动轴一将所有的升降机传动连接在一起后再与驱动电机一传动连接，以确保所有的横向驱动机构、剔料架可同步传动。所述竖向驱动机构优选采用带传动机构，且当其采用带传动机构时，所述带传动机构包括主动带轮、从动带轮和同步带，其中，所述主动带轮和从动带轮转动安装在料仓立架上，且所有的主动带轮均通过同一根传动轴二传动连接驱动电机二；所述同步带套设在主动带轮和从动带轮的外侧，并通过连接块和紧固件与提升架可拆卸连接，这样本实用新型可通过传动轴二的转动带动所有的提升架同步滑动。
9.进一步地，提升架设置有传感器，所述传感器用来判断提升架的上方是否存在管材，且当其检测到提升架的上方已有管材时，其可传递信息控制提升架停止继续下降，以避免提升架上储存多根管材。另外，所述传感器既可采用红外线传感器等光学传感器，也可采用压力传感器等力学传感器。
10.进一步地，料仓立架上能够与管材接触的表面、剔料架上能够与管材接触的表面、提升架上能够与管材接触的表面和料仓底架上能够与管材接触的表面均设置有防磨垫，并通过该防磨垫进一步地减少其与管材之间的摩擦。
11.进一步地，水平输送机构的进料端设置有挡料机构，并通过该挡料机构对从剔料架上滑落的管材进行阻挡、缓冲，避免管材在水平输送机构上进行较长距离的滚动，进而避免管材表面因滚动摩擦而出现划痕。
12.进一步地，水平输送机构的出料端设置有同步顶料机构，并通过该同步顶料机构将管材举至水平输送机构的上方，以便于送料机构进行送料动作。
13.进一步地，水平输送机构的上方设置有送料机构，送料机构包括送料臂和送料夹钳，送料臂通过横梁固定安装在上料机架上方，送料臂的一侧设置有传送链条；送料夹钳通过导轨水平滑动安装在送料臂的一侧，且传送链条与送料夹钳之间设置有离合器，这样本实用新型可根据管材长度由系统控制需要伸出的送料夹钳的数量，避免个别送料夹钳产生空行程。
14.进一步地，上料机架上靠近切管机的一端设置有管材测长机构，并通过该管材测长机构对所送管材的长度进行测量。
15.进一步地，上料机架的端部设置有料仓挡板，料仓挡板与旋转料仓相对设置，并用于旋转料仓内所放置管材的端面靠齐。
16.从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：
17.1.整个上料装置中与管材接触面均设有防磨垫，且该防磨垫选用柔性耐磨防滑材质，从而有效减少管材的硬摩擦，避免管材表面划伤；
18.2.所设置的旋转料仓采用翻转结构，并由剔料机构和提升机构将单根管材筛出，进而避免管材与管材之间发生滚动摩擦，以及避免划伤管材表面；
19.3.本实用新型可根据所要加工的管材长度灵活调整送料过程中送料机构的工作数量，进而避免个别送料夹钳出现空行程，并有效减少对应部件的磨损，提高整个送料机构的使用寿命。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型的结构示意图；
22.图2为本实用新型的工作流程示意图；
23.图3为本实用新型中旋转料仓处于垂直状态时的结构示意图一；
24.图4为本实用新型中旋转料仓处于垂直状态时的结构示意图二；
25.图5为本实用新型中旋转料仓处于倾斜状态时的结构示意图；
26.图6为本实用新型中送料机构的传送链条与送料夹钳处于分离状态时的结构示意图；
27.图7为本实用新型中送料机构的传送链条与送料夹钳处于结合状态时的结构示意图；
28.图8为本实用新型中管材测长机构的结构示意图。
29.图中：1、限位板，2、推料杆，3、推料板，4、上料机架，5、管材测长机构，6、送料机构，7、同步顶料机构，8、驱动电机四，9、驱动电机三，10、水平输送机构，11、横梁，12、配电柜，13、驱动电机二，14、挡料机构，15、单管提升机构，16、驱动电机一，17、剔料机构，18、旋转料仓，19、料仓挡板，20、旋转驱动缸，21、防磨垫，22、剔料架，23、传动轴一，24、升降机，25、横向导轨，26、料仓立架，27、从动带轮，28、同步带，29、主动带轮，30、连接块，31、传动轴二，32、竖直导轨，33、提升架，34、料仓底架，35、粮仓杆，36、限位杆，37、送料夹钳，38、传送链条，39、送料臂，40、挡料柱，41、辊轮，42、固定板，43、齿条，44、齿轮，45、竖直顶料气缸，46、挡料气缸，47、凹槽移动块，48、凹槽固定块，49、插销，50、卡接气缸。
具体实施方式
30.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.如图1所示，本实用新型提供了一种管材上料装置，其包括上料机架4和横梁11，其中，所述上料机架4的上端沿上料方向依次设置有旋转料仓18和水平输送机构10，且所述上料机架4沿长度方向转动安装至少一个旋转料仓18，所述上料机架4上与旋转料仓18相对的位置处设置有料仓挡板19，所述料仓挡板19用于管材端面靠齐；所述上料机架4沿长度方向设置有至少一个水平输送机构10；所述横梁11设置在水平输送机构10的上方，且在水平输
送机构10的上方都设置有一个送料机构6。
32.具体地，如图1、图2、图3、图4所示，所述旋转料仓18包括料仓立架26，所述料仓立架26的下端转动安装在上料机架4上，且所述料仓立架26的一侧与上料机架4之间连接有用来驱使料仓立架26进行转动的旋转驱动缸20，而且当该旋转驱动缸20优选采用气缸时，该旋转驱动缸20的缸体与上料机架4铰接，该旋转驱动缸20的活塞杆端部与料仓立架26的端部铰接，这样本实用新型可直接通过该旋转驱动缸20驱使料仓立架26进行旋转，并将料仓立架26的顶端与水平输送机构10的进料端搭接。所述料仓立架26的另一侧固定安装有料仓底架34，所述料仓底架34用来承载管材，且所述料仓底架34上远离料仓立架26的一端设置有用来阻挡管材的料仓杆35。
33.所述料仓立架26的左右两侧还分别设置有剔料机构17和单管提升机构15。其中，所述剔料机构17包括剔料架22，所述剔料架22通过横向导轨25滑动连接在料仓立架26上，且所述剔料架22的滑动方向与料仓底架34的长度方向平行，所述剔料架22的上端与料仓立架26的上端平齐。另外，所述剔料架22还传动连接有用来驱动剔料架22沿横向导轨25往复滑动的横向驱动机构，所述横向驱动机构可直接采用横向设置的升降机24，且本实用新型可通过传动轴一23将所有的升降机24传动连接在一起后再与驱动电机一16传动连接，以确保所有的横向驱动机构、剔料架22可同步传动。
34.所述单管提升机构15包括提升架33，所述提升架33的一端通过竖直导轨32滑动连接在料仓立架26上，且提升架33的滑动方向与料仓立架26的高度方向平行；所述提升架33的另一端传动连接有用来驱动提升架33沿竖直导轨32滑动的竖向驱动机构，所述竖向驱动机构优选采用带传动机构，且当其采用带传动机构时，所述带传动机构包括主动带轮29、从动带轮27和同步带28，其中，所述主动带轮29和从动带轮27转动安装在料仓立架26上，且所有的主动带轮29均通过同一根传动轴二31传动连接驱动电机二13；所述同步带28套设在主动带轮29和从动带轮27的外侧，并通过连接块30和紧固件与提升架33可拆卸连接，这样本实用新型可通过传动轴二31的转动带动所有的提升架33同步滑动。此外，作为优选，本实用新型还可将所述传动轴二31作为料仓立架26的旋转轴59，即将传动轴二31从料仓立架26中穿过，并使料仓立架26与传动轴二31之间间隙配合，以确保料仓立架26能够相对传动轴二31转动。
35.这样当使用该旋转料仓18装置向水平输送机构10上运输管材时，工人可先将料仓底架34旋转至水平状态，然后将成捆的管材放置在料仓底架34上，随后根据管材的规格和类型，控制剔料机构17和单管提升机构15自动匹配至与管材规格相对应的位置，即控制剔料架22沿横向导轨25前后移动，直至剔料架22的前端和提升架33的前端的间距等于管材的外形尺寸，且提升架33顶部的空间仅可容纳一根设定好规格的管材；然后旋转整个旋转料仓18，并使提升架33与水平输送机构10搭接；接着提升架33下落并在单根管材掉落在剔料架22上后开始携带管材上升，直至提升架33顶部与料仓立架26顶部平齐，管材沿料仓立架26顶部滑落至水平输送机构10上。而且在此上料过程中，本实用新型一方面能够避免旋转料仓内各个管材之间发生滚动摩擦，另一方面能够减少管材在水平输送过程中发生滑动摩擦，进而最大程度的避免管材表面被划伤，并提高管材表面质量。
36.另外，在上料过程中为确保其始终是单管上料，本实用新型还可在提升架33上设置传感器，并通过该传感器判断提升架33的上方是否存在管材，这样当其检测到提升架33
的上方已有管材时，其可传递信息控制提升架33停止继续下降，以避免提升架33上储存多根管材。而且所述传感器既可采用红外线传感器等光学传感器，也可采用压力传感器等力学传感器。
37.为进一步地减少管材的磨损，本实用新型还在所述料仓立架26上能够与管材接触的表面、剔料架22上能够与管材接触的表面、提升架33上能够与管材接触的表面和料仓底架34上能够与管材接触的表面均设置有防磨垫21，防磨垫21为柔性防滑材质，可有效避免管材与上料装置1的刚性摩擦。
38.如图1、图5所示，所述水平输送机构10优选采用链条输送机构，且每个水平输送机构10的进料端都设置有一个挡料机构14，并通过该挡料机构14对从剔料架22上滑落的管材进行阻挡、缓冲，避免管材在水平输送机构10上进行较长距离的滚动，进而避免管材表面因滚动摩擦而出现划痕。具体地，所述挡料机构14包括挡料气缸46，挡料气缸46的缸体固定安装在上料机架4上，挡料气缸46的活塞杆端部固定安装有限位杆36，并使该限位杆36能够在挡料气缸46的作用下出现在水平输送机构10的上方，以对旋转料仓18处滑落的管材进行阻挡；同时，该限位杆36还能够在挡料气缸46的作用下，移动至水平输送机构10的下方，以保证管材能够在驱动电机三9的作用下随水平输送机构10前移。
39.每个水平输送机构10的出料端还都设置有一个同步顶料机构7，并通过该同步顶料机构7将管材举至水平输送机构10的上方，以便于送料机构6进行送料动作。具体地，所述同步顶料机构7包括竖直滑动安装在上料机架4上的固定板42，所述固定板42的下端设置有能够驱使固定板42上下往复运动的竖直顶料气缸45，所述固定板42的上端设置有挡料柱40和辊轮41，且所述辊轮41可在固定板42上自由转动，以减少其与管材之间的摩擦。另外，为了确保各个同步顶料机构7之间能够同步移动，本实用新型还在所述固定板42的一侧设置有齿条43，在上料机架4上与齿条43对应的位置处设置有齿轮44，并使该齿轮44与对应的齿条43啮合，且所有的齿轮44之间通过传动轴传动连接，进而确保其能够实现同步顶料动作。
40.如图6、图7所示，所述送料机构6包括送料臂39和送料夹钳37，所述送料臂39通过横梁11固定安装在上料机架4上方，送料臂39的一侧设置有传送链条38；送料夹钳37通过导轨水平滑动安装在送料臂39的一侧，且传送链条38与送料夹钳37之间设置有离合器，这样本实用新型可根据管材长度由系统控制需要伸出的送料夹钳37的数量，避免个别送料夹钳37产生空行程。
41.具体地，所述离合器包括设置在送料夹钳37上的插销49、固定在传送链条上的凹槽移动块47，以及固定在送料臂39上的凹槽固定块48，其中，所述凹槽移动块47可随传送链条进行水平移动，并能够与凹槽固定块48对齐，所述插销49传动连接有卡接气缸50，卡接气缸50能够驱使插销49在送料夹钳37上往复水平移动，并使插销49能够插入到凹槽移动块47上所设的凹槽内或凹槽固定块48上所设的凹槽内。这样当需要送料夹钳37伸出时，本实用新型可通过卡接气缸50控制插销49伸出，并使其卡入凹槽移动块47的凹槽内，这样该送料夹钳37可在驱动电机四8带动传送链条38进行转动时，随传送链条38的移动移至送料臂39前端；反之，当该送料夹钳37不需要伸出时，可通过卡接气缸50控制该插销49缩回，并卡入凹槽固定块48的凹槽内，此时，其将不随传送链条38的转动而往复移动。另外，所述送料夹钳37分为上夹钳板和下夹钳板，且两个夹钳板分别与齿轮齿条对中机构相连，可以带动两夹钳板夹紧和张开。
42.此外，如图8所示，所述上料机架4上靠近切管机2的一端设置有管材测长机构5，并通过该管材测长机构5对所送管材的长度进行测量。具体地，所述管材测长机构5包括限位板1和推料杆2，其中所述限位板1固定安装在上料机架4的一端，所述推料杆2沿上料机架4的长度方向水平滑动安装在上料机架4的另一端，且所述推料杆2的下端传动连接有驱动链条，该驱动链条传动连接有驱动电机，所述推料杆2的上端设置有推料板3，所述推料杆2与推料板3之间设置有弹簧导杆和位移传感器。这样当管材一端被推送至与限位板1接触时，管材的另一端会与推料板3接触并进一步地压缩弹簧导杆，那么此时位移传感器可检测到管材到位信号，并根据对应的驱动电机的移动距离计算出管材长度，并最终将该数据回传给控制系统。
43.本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
44.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种管材上料装置，包括上料机架，上料机架的上端设置有至少一个水平输送机构；其特征在于，上料机架的上端还设置有至少一个旋转料仓，旋转料仓包括转动安装在上料机架上的料仓立架，料仓立架的旋转平面垂直于上料机架的长度方向，料仓立架的侧面设置有剔料机构和单管提升机构、料仓底架，剔料机构和单管提升机构能够位于水平输送机构的进料端的上方，料仓底架上远离料仓立架的一端设置有料仓杆。2.根据权利要求1所述的管材上料装置，其特征在于，剔料机构包括剔料架，剔料架通过横向导轨滑动连接在料仓立架上，且剔料架的滑动方向与料仓底架的长度方向平行，剔料架的上端与料仓立架的上端平齐；单管提升机构包括提升架，提升架通过竖直导轨滑动连接在料仓立架上，且提升架的滑动方向与料仓立架的高度方向平行。3.根据权利要求2所述的管材上料装置，其特征在于，剔料架传动连接有横向驱动机构，提升架传动连接有竖向驱动机构，料仓立架与上料机架之间连接有旋转驱动缸。4.根据权利要求3所述的管材上料装置，其特征在于，提升架设置有传感器。5.根据权利要求3所述的管材上料装置，其特征在于，料仓立架上能够与管材接触的表面、剔料架上能够与管材接触的表面、提升架上能够与管材接触的表面和料仓底架上能够与管材接触的表面均设置有防磨垫。6.根据权利要求1至5任一所述的管材上料装置，其特征在于，水平输送机构的进料端设置有挡料机构。7.根据权利要求1至5任一所述的管材上料装置，其特征在于，水平输送机构的出料端设置有同步顶料机构。8.根据权利要求1至5任一所述的管材上料装置，其特征在于，水平输送机构的上方设置有送料机构，送料机构包括送料臂和送料夹钳，送料臂通过横梁固定安装在上料机架上方，送料臂的一侧设置有传送链条；送料夹钳通过导轨水平滑动安装在送料臂的一侧，且传送链条与送料夹钳之间设置有离合器。9.根据权利要求1至5任一所述的管材上料装置，其特征在于，上料机架上靠近切管机的一端设置有管材测长机构。10.根据权利要求1至5任一所述的管材上料装置，其特征在于，上料机架的端部设置有料仓挡板，料仓挡板与旋转料仓相对设置。

技术总结
本实用新型提供一种管材上料装置，属于管材加工领域，其包括上料机架，上料机架的上端设置有至少一个水平输送机构，上料机架的上端还设置有至少一个旋转料仓，旋转料仓包括转动安装在上料机架上的料仓立架，料仓立架的旋转平面垂直于上料机架的长度方向，料仓立架的侧面设置有剔料机构和单管提升机构、料仓底架，剔料机构和单管提升机构能够位于水平输送机构的进料端的上方。本实用新型有益效果在于，由于其采用可旋转的旋转料仓代替传统的料带进行单管上料动作，其能够避免料仓内各个管材之间发生滚动摩擦，以及减少管材在水平输送过程中发生滑动摩擦，进而最大程度的避免管材表面被划伤，并提高管材表面质量。并提高管材表面质量。并提高管材表面质量。


技术研发人员：王翠萍 孙林 位颜红
受保护的技术使用者：济南森峰激光科技股份有限公司
技术研发日：2023.04.27
技术公布日：2023/9/20