管材上料装置的制作方法

[0001]
本发明涉及自动化设备领域，特别涉及一种管材上料装置。


背景技术：

[0002]
工业中，原料的精准定位及输送是提高设备加工效率的重要组成部分，管材作为一种广泛应用的生产原料，对其上料过程进行优化具有重要意义。目前，管材的上料方式大多是操作工使用行吊将管材吊到激光切管机上，再通过人工进行分料、送料及上料操作。但是，这样的方式费时费力、人工操作误差大，而且，工人长时间作业后易因疲惫造成安全隐患。


技术实现要素：

[0003]
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种管材上料装置，能够稳定、准确地定位及输送管材。
[0004]
本发明实施例提供了一种管材上料装置,包括：机架；传输机构，所述传输机构连接所述机架的，所述传输机构用于运送管材至所述机架上；分运机构，所述分运机构位于所述机架上，，所述分运机构用于从所述管材中运输单根管材；送料机构，所述送料机构的输入侧连接所述分运机构以接收来自所述分运机构的所述单根管材，所述送料机构用于运输所述单根管材；限位机构，所述限位机构位于所述送料机构的输出侧；测长机构，所述测长机构位于所述送料机构的输出侧，所述测长机构用于检测所述送料机构输出侧的所述单根管材的长度。
[0005]
根据本发明实施例的管材上料装置，至少具有如下有益效果：
[0006]
使用该管材上料装置时，传输机构把管材运送至机架上，然后分运机构从管材中运输单根管材，并将该单根管材运输至送料机构的输出侧，当限位机构判定该单根管材输送到位，测长机构对该单根管材进行长度测量，然后送料机构运输该单根管材。由于装置设置有传输机构、分运机构、送料机构，整个上料过程可以自动化实现，提高上料效率，降低人力成本，并且装置设置有限位机构和测长机构，能够对上料过程中的每根管材进行准确的定位并测量，降低人工操作误差，从而实现稳定、准确地定位及输送管材。
[0007]
根据本发明的一些实施例，所述传输机构包括支架和传输组件，所述传输组件的一端连接至所述支架，另一端连接所述机架，所述传输组件可相对所述支架运动以带动所述传输组件上的管材移动至所述机架上。
[0008]
通过设置传输机构，工人只需要将管材移送至传输组件上，支架和传输组件就可以自动化地将管材移动机架上，降低人工成本，提高上料效率。
[0009]
根据本发明的一些实施例，所述分运机构包括限高模块、限位模块和运动模块，所述限高模块和所述限位模块分别连接所述运动模块，所述限高模块包括可上下移动的限高件以限定所述单根管材的高度，所述限位模块包括可升降的第一限位件以控制所述单根管材的通过，所述运动模块包括与所述限高件和所述第一限位件连接的移动梁，所述移动梁
用于实现所述分运机构的左右移动，当所述第一限位件上升，所述移动梁带动所述限高件移动以运输所述单根管材。
[0010]
通过设置分运结构，限高模块、限位模块和运动模块的配合运动，可以准确地从管材中运输出合适高度的单根管材。
[0011]
根据本发明的一些实施例，所述运动模块包括移动梁和第一驱动件，所述第一驱动件与所述移动梁连接以控制所述移动梁的移动；所述限高模块包括限高件和第二驱动件，所述限高件可上下移动地安装所述移动梁上，所述第二驱动件与所述限高件连接以控制所述限高件的升降；所述限位模块包括第一限位件和第三驱动件，所述第一限位件安装于所述移动梁上，所述第三驱动件与所述第一限位件连接以控制所述第一限位件的伸缩。
[0012]
分运结构从管材中运输出单根管材时，限高模块的限高件可上下移动地控制高度，能够使分运结构适应不同高度的管材；限位模块的第一限位件可升降地控制该管材的通过，能够更好地定位该单根管材；运动模块的移动梁在机架上移动，能够更便利地输送管材。
[0013]
根据本发明的一些实施例，所述送料机构包括壳体、送料臂和夹持组件，所述送料臂连接所述夹持组件，所述夹持组件用于夹持所述单根管材，所述送料臂从所述壳体伸出以移动所述单根管材。
[0014]
设置壳体包裹送料机构的部件，使得送料机构更加美观。送料臂可伸缩地位于壳体内，在送料时才伸出，并控制夹持组件夹持所述单根管材，使得送料机构可以准确地定位及输送管材。
[0015]
根据本发明的一些实施例，所述夹持组件包括第四驱动件、夹持件、第五驱动件和导轨，所述夹持件安装在所述导轨上，所述夹持件包括第一夹持件与第二夹持件，所述第四驱动件与所述导轨的一端连接以控制所述导轨转动，所述第五驱动件连接所述导轨以控制所述第一夹持件与所述第二夹持件之间的距离。
[0016]
夹持组件的夹持件为可转动设计，在使用时才转动至夹持方向，使结构设计更合理，并且该夹持件设置在导轨上，可通过第五驱动件控制第一夹持件与第二夹持件之间的距离，能够更加稳定地夹持并输送管材。
[0017]
根据本发明的一些实施例，所述夹持组件还包括底座、调心滚轮和过渡板，所述调心滚轮位于所述底座的第一侧，所述调心滚轮用于调节所述单根管材相对于所述夹持件的位置；所述过渡板位于所述送料机构的侧面，所述侧面与所述第一侧为同一侧，所述过渡板用于将管材平稳送至所述夹持件处。
[0018]
通过设置调心滚轮，夹持件在夹持单根管材时，该管材会在调心滚轮的作用下向调心滚轮的中心移动，使得夹持件能够更稳定地夹持住管材。另外，过渡板的设置，使得管材从送料臂移动至夹持件时，能够缓慢落入第一夹持件与第二夹持件之间，使得管材的运输更加平稳。
[0019]
根据本发明的一些实施例，所述送料机构还包括转动件和离合组件，所述转动件位于所述送料机构的第一区域，所述转动件连接所述送料臂以带动所述送料臂进行伸缩运动，所述离合组件包括连接件、卡位件和第六驱动件，所述连接件与所述转动件连接，所述卡位件与所述连接件可拆卸连接以及与所述第六驱动件固定连接，所述第六驱动件控制所述卡位件与所述连接件连接以控制所述转动件的运动。
[0020]
送料机构不工作时，送料臂的伸出可能会影响上料过程的有序进行。设置离合组件可以控制送料臂的伸缩运动，使得上料过程更加稳定。
[0021]
根据本发明的一些实施例，所述离合组件还包括固定件和第二限位件，所述固定件与所述第六驱动件连接，所述第二限位件位于所述送料机构的第二区域，所述第六驱动件控制所述固定件与所述第二限位件连接以控制所述转动件的运动。
[0022]
设置固定件和第二限位件，可以使离合组件进行限定送料臂的伸出时，减少作用在第六驱动件上的作用力，延长离合组件的使用寿命，减少维护成本。
[0023]
根据本发明的一些实施例，所述限位机构包括感应件和第七驱动件，所述第七驱动件连接所述感应件以控制所述感应件移动至所述机架上。
[0024]
当分运机构运送单根管材至送料机构的输出侧时，限位机构能够防止该管材掉落出机架，并且当管材移动到预设的送料位置时，感应件能够感应到该管材输送到位，从而更准确的定位及输送管材。
[0025]
根据本发明的一些实施例，所述机架的至少一侧设置有测量基准面，所述测长机构包括测量模块、处理模块和移动模块，所述测长机构位于所述送料机构的输出侧，所述移动模块与所述测量模块和所述处理模块连接以带动所述测量模块和所述处理模块在所述机架上移动，所述测量模块用于测量所述单根管材靠平所述测量基准面后的管材长度，所述处理模块根据所述测量模块的测量结果控制所述测长机构发出警报。
[0026]
分运机构运输单根管材至送料机构的输出侧后，移动模块带动测量模块对靠平测量基准面的单根管材的长度进行测量，能够使测量结果更准确。另外，处理模块能够根据测量结果对不合适长度的管材进行警报处理，使得上料过程更加准确。
[0027]
根据本发明的一些实施例，所述管材上料装置还包括控制器，所述控制器连接所述送料机构，所述送料机构的数量为多组，所述控制器根据所述单根管材的长度控制单组或多组所述送料机构进行运动。
[0028]
设置控制器根据所述单根管材的长度控制单组或多组所述送料机构进行运动，使得能够根据管材的长度控制对应模块组的数量的送料机构来运输管材，从而提高装置的适应性。
[0029]
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
[0030]
本发明的附加方面和优点结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0031]
图1为本发明一些实施例的管材上料装置的结构示意图；
[0032]
图2为本发明一些实施例的传输机构的结构示意图；
[0033]
图3为本发明一些实施例的分运机构的结构示意图；
[0034]
图4为本发明一些实施例的分运机构另一视角的结构示意图；
[0035]
图5为本发明一些实施例的送料机构的结构示意图；
[0036]
图6为图5的a处的放大结构示意图；
[0037]
图7为本发明一些实施例的送料机构另一视角的结构示意图；
[0038]
图8为本发明一些实施例的限位机构的结构示意图；
[0039]
图9为本发明一些实施例的测长机构的结构示意图。
[0040]
附图标记：
[0041]
机架100；传输机构200；分运机构300；送料机构400；限位机构500；测长机构600；
[0042]
测量基准面110；支架210；传输组件220；限高模块310；限位模块320；运动模块330；壳体410；送料臂420；夹持组件430；转动件440；离合组件450；第一区域460；第二区域 470；感应件510；第七驱动件520；测量模块610；处理模块620；移动模块630；
[0043]
限高件311；第二驱动件312；第一限位件321；第三驱动件322；移动梁331；第一驱动件332；第四驱动件431；夹持件432；第五驱动件433；导轨434；底座435；调心滚轮 436；过渡板437；连接件451；卡位件452；第六驱动件453；固定件454；第二限位件455；
[0044]
第一夹持件4321；第二夹持件4322。
具体实施方式
[0045]
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0046]
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、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发明和简化描述，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发明的限制。
[0047]
在本发明的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
[0048]
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
[0049]
下面结合附图，对本发明实施例作进一步阐述。
[0050]
参照图1，在一些实施例中，管材上料装置包括：机架100、传输机构200、分运机构300、送料机构400、限位机构500和测长机构600。其中，传输机构200连接机架100，该传输机构200用于运送管材至机架100上；分运机构300位于机架100上，该分运机构300连接传输机构200，该分运机构300用于从管材中运输单根管材；送料机构400位于机架100上，该送料机构400的输入侧连接分运机构300以接收来自分运机构300的单根管材，该送料机构400用于运输单根管材；限位机构位于送料机构400的输出侧；测长机构600位于送料机构400的输出侧，该测长机构600用于检测送料机构400的输出侧的单根管材的长度。使用该管材上料装置时，传输机构200把管材运送至机架100上，然后分运机构300从管材中运输单根管材，并将该单根管材运输至送料机构400的输出侧，当限位机构500判定该单根管材输送到位，测长机构600对该单根管材进行长度测量，然后送料机构400运输该单根管材。由于装置设置有传输机构200、分运机构300、送料机构400，整个上料过程可以自动化实现，提高上料效率，降低人力成本，并且装置设置有限位机构500和测长机构600，能够对上料过程中的每根
管材进行准确的定位并测量，降低人工操作误差。通过使用该管材上料装置，能够实现稳定、准确地定位及输送管材，降低人工操作误差，提高上料的准确率和工作效率。
[0051]
参照图2，在一些实施例中，传输机构200包括支架210和传输组件220，传输组件220 的一端连接至支架210，另一端连接机架100，传输组件220可相对支架210运动以带动传输组件220上的管材移动至机架100上。使用该管材上料装置时，工人只需要将管材移送至传输组件220上，支架210和传输组件220就可以自动化地将管材移动机架100上，从而降低人工成本，提高上料效率。
[0052]
需要说明的是，传输机构200可以是传送带、传送电梯等，只要能够实现自动化运送管材至机架100上即可，本实施例并不对其做限制。支架210与传输组件220的连接位置与管材的运输方向相关，可以是支架中部，也可以是支架顶部位置，运送管材的方式可以是水平方向运输，也可以是垂直方向运输，只要二者的配合使得管材从传输组件220运送至机架100 时不会掉落即可，本实施例并不对其做限制。
[0053]
参照图3和图4，在一些实施例中，分运机构300包括限高模块310、限位模块320和运动模块330，限高模块310和限位模块320分别连接运动模块330，限高模块310包括可上下移动的限高件311以限定管材的高度，限位模块320包括可升降的第一限位件321以控制所述单根管材的通过，运动模块330包括与所述限高件311和所述第一限位件321连接的移动梁331，所述移动梁331用于实现分运机构300的左右移动，当所述第一限位件321上升，所述移动梁331带动所述限高件移动以运输单根管材。使用该管材上料装置时，管材在机架 100上经过分运机构300时，分运结构的限高模块310会限定合适高度的管材才能通过，然后限位模块320和限高模块310从合适高度的管材中运输单根管材，运动模块330再带动限高模块310和限位模块320将该单根管材移动至机架100上的其他区域。通过设置分运机构 300，可以准确地定位该合适高度的单根管材并进行输送，从而更好地定位和输送管材。
[0054]
需要说明的是，限高模块310和限位模块320的数量可以为多个，以适应不同长度的管材的需求，本实施例并不对其做限制。
[0055]
参照图3和图4，在一些实施例中，运动模块330包括移动梁331和第一驱动件332，第一驱动件332与移动梁331连接以控制移动梁331的移动；限高模块310包括限高件311和第二驱动件312，限高件311可上下移动地安装移动梁331上，第二驱动件312与限高件311 连接以控制限高件311的升降；限位模块320包括第一限位件321和第三驱动件322，第一限位件321安装于移动梁331上，第三驱动件322与第一限位件321连接以控制第一限位件 321的伸缩。分运结构分拣单根管材时，限高模块310的限高件311可上下移动地控制高度，限位模块320的限高件311可升降地控制该管材的通过，从而分拣出合适的单根管材。分运结构运输该单根管材时，运动模块330的移动梁331在机架100上移动，限位件上升为该单根管材留出运输通路，限高件311下移至可接触到该单根管材的高度，并拨动其进行移动，从而准确地输送该单根管材的输送。
[0056]
需要说明的是，第一驱动件332、第二驱动件312、第三驱动件322均可以为伸缩气缸，也可以为电机，能够实现驱动作用即可，本实施例并不对其做限制。另外，限高件311可以为金属板，也可以为木杆，能够在第二驱动件312的控制下升降以及能够拨动管材即可，限位件可以为塑料板，也可以为金属网，能够在第三驱动件322的作用下伸缩以及能够挡住管材即可，本实施例并不对其做限制。
[0057]
参照图5和图6，在一些实施例中，送料机构400包括壳体410、送料臂420和夹持组件 430，送料臂420连接夹持组件430，夹持组件430用于夹持单根管材，送料臂420从壳体410 伸出以移动单根管材。送料机构400由多个部件组成，设置壳体410可以包裹送料机构400 的部分部件，使得送料机构400更加美观，并且结构更加简洁，减少空气和水对送料机构400 部件的腐蚀，从而延长送料机构400的使用寿命。另外，设置送料臂420可伸缩地位于壳体 410内，使得送料机构400的结构设计更加合理。送料臂420在送料时伸出，并控制夹持组件430夹持单根管材，使得送料机构400可以稳定、准确地定位及输送管材。
[0058]
参照图5和图6，在一些实施例中，夹持组件430包括第四驱动件431、夹持件432、第五驱动件433和导轨434，夹持件432安装在导轨434上，夹持件432包括第一夹持件4321 与第二夹持件4322，第四驱动件431与导轨434的一端连接以控制导轨434转动，第五驱动件433连接导轨434以控制第一夹持件4321与第二夹持件4322之间的距离。夹持组件430 的夹持件432为可转动设计，在使用时才转动至夹持方向，使结构设计更合理，并且该夹持件432设置在导轨434上，可通过第五驱动件433控制第一夹持件4321与第二夹持件4322 之间的距离，能够更加稳定地夹持并输送管材。使用该夹持组件430时，第四驱动件431控制导轨434转动向上，夹持件432也被导轨434带动向上，并将管材限制在第一夹持件4321 与第二夹持件4322之间，然后第五驱动件433控制第一夹持件4321与第二夹持件4322之间的距离，从而夹紧管材，使得管材的输送更加平稳和精准。当夹持组件430不工作，第四驱动件431控制导轨434转动使夹持件432为水平方向平置，使得管材能在送料机构400上移动，从而提高该管材上料装置的实用性，
[0059]
需要说明的是，夹持件432可以为圆柱状，也可以为长方体状，能够夹持住管材即可，本实施例并不对其形状做限制。另外，第四驱动件431可以为电机，也可以为回转气缸，能够控制导轨434转动方向即可，第五驱动件433可以为夹紧气缸，也可以为电机，能够控制第一夹持件4321和第二夹持件4322夹紧和松开管材即可，本实施例并不对其做限制。
[0060]
参照图5和图6，在一些实施例中，夹持组件430还包括底座435、调心滚轮436和过渡板437，调心滚轮436位于底座435的第一侧，调心滚轮436用于调节单根管材相对于夹持件432的位置；过渡板437位于送料机构400的侧面，侧面与第一侧为同一侧，过渡板437 用于将管材平稳送至夹持件432处。使用该夹持组件430时，调心滚轮436使得在第一夹持件4321与第二夹持件4322之间的管材往调心滚轮436的中心移动，使得夹持件432能够更加稳定地夹持住管材。另外，过渡板437的设置，使得管材从送料臂420移动至夹持件432 时，能够缓慢落入第一夹持件4321与第二夹持件4322之间，使得管材的运输更加平稳。
[0061]
可以理解的是，调心滚轮436为两端横截面积比中心处横截面积略大的柱状结构，当管材经过渡板437来到调心滚轮436，由于调心滚轮436的两端比中心略粗，管材会运动至调心滚轮436中间位置，以对准夹持件432的中间，便于夹持件432对管材进行夹持。
[0062]
参照图7，在一些实施例中，送料机构400还包括转动件440和离合组件450，转动件 440位于送料机构400的第一区域460，转动件440连接送料臂420以带动送料臂420进行伸缩运动，离合组件450包括连接件451、卡位件452和第六驱动件453，连接件451与转动件 440连接，卡位件452与连接件451可拆卸连接以及与第六驱动件453固定连接，第六驱动件453控制卡位件452与连接件451连接以控制转动件440的运动。由于送料机构400不工作时，送料臂420的误伸出可能会影响上料过程的有序进行。设置离合组件450可以简便地控制送料
臂420的伸缩运动，使得上料过程更加稳定。使用该离合组件450时，第六驱动件 453控制卡位件452与连接件451连接，使得转动件440无法继续转动，从而限制误伸出的送料臂420，使得上料过程更加简洁有序。
[0063]
需要说明的是，转动件440可以为齿轮链条，也可以为传送皮带，能够设置连接件451，并且能够连接卡位件452以限定送料臂420的伸出即可，本实施例并不对其做限制。
[0064]
参照图7，在一些实施例中，离合组件450还包括固定件454和第二限位件455，固定件 454与第六驱动件453连接，第二限位件455位于送料机构400的第二区域470，第六驱动件 453控制固定件454与第二限位件455连接以控制转动件440的运动。使用该离合组件450 时，第六驱动件453控制卡位件452与连接件451连接以限制转动件440的转动，设置固定件454和第二限位件455，可以使离合组件450限定送料臂420的伸出时，减少作用在第六驱动件453上的作用力，使得离合组件450的限定更加牢靠，从而延长离合组件450的使用寿命，减少维护成本。
[0065]
可以理解的是，第二区域470与转动件440的所在区域为不同区域，当第二区域470位于送料机构400上与第一区域460的最远处时，能够减少更多第六驱动件453上的作用力，从而更好地延长离合组件450的使用寿命。
[0066]
需要说明的是，固定件454与第二限位件455可以为固定销与卡槽的结构，也可以卡扣结构，第六驱动件453可以为双向伸缩气缸，也可以为杠杆，本实施例并不对其做限制。
[0067]
参照图8，在一些实施例中，限位机构500包括感应件510和第七驱动件520，第七驱动件520连接感应件510以控制感应件510移动至机架100上。当分运机构300运送单根管材至送料机构400的输出侧时，限位机构500能够防止该管材掉落出机架100，并且当管材移动到预设的送料位置时，感应件510能够感应到该管材输送到位，从而更准确的定位及输送管材。另外，限位机构500还可以防止管材从机架100上掉落，从而提高管材输送的稳定性和装置使用的安全性。
[0068]
需要说明的是，感应件510可以为压力传感器，也可以为红外传感器，能够感应到管材输送到位即可，第七驱动件520可以为伺服电机，也可以为电磁铁等，能够控制感应件510 的移动即可，本实施例并不对其做限制。
[0069]
参照图9，在一些实施例中，机架100的至少一侧设置有测量基准面110，测长机构600 包括测量模块610、处理模块620和移动模块630，测长机构600位于送料机构400的输出侧，移动模块630与测量模块610和处理模块620连接以带动测量模块610和处理模块620在机架100上移动，测量模块610用于测量单根管材靠平测量基准面110后的管材长度，处理模块620根据测量模块610的测量结果控制测长机构600发出警报。分运机构300运输单根管材至送料机构400的输出侧后，移动模块630带动测量模块610对靠平测量基准面110的单根管材的长度进行测量，能够使测量结果更准确。另外，处理模块620能够根据测量结果对不合适长度的管材进行警报处理，使得上料过程更加准确。
[0070]
可以理解的是，处理模块620的警报方式可以为警示灯闪烁，也可以为声音提醒，本实施例并不对其做限制。
[0071]
参照图1和图5，管材上料装置还包括控制器(图中未示出)，控制器根据单根管材的长度控制单组或多组送料机构400进行运动。使用管材上料装置时，控制器能够根据管材的长度，设置控制器根据该单根管材的长度控制单根或多跟送料机构400进行运动，控制器
控制对应数量的送料机构400来运输管材，从而降低装置能耗，提高装置的适应性。
[0072]
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下，作出各种变化。
[0073]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0074]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

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