CN106006049A - 一种基于磁力吸取的钢管自动码垛装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于磁力吸取的钢管自动码垛装置，其包括立柱框架，所述立柱框架的顶部安装有摆臂机构，所述摆臂机构上固定有用于进行逐层码垛的升降机构，所述升降机构上安装有用于搬运钢管的可调磁力吸取装置，所述立柱框架上还设置有用于对钢管的横移停靠位置进行限位调整的奇偶层限位调整机构，且所述立柱框架的底部设置有料框，所述料框的一侧设置有过渡料架。上述基于磁力吸取的钢管自动码垛装置具有结构简单、机构连贯性好、工作效率高、自动化程度高以及通用性强等优点，适用于现代化钢管生产企业的码垛包装。

Description

一种基于磁力吸取的钢管自动码垛装置

技术领域

本发明属于钢管自动码垛技术，尤其是涉及一种基于磁力吸取的钢管自动码垛装置。

背景技术

钢管经过抽检合格后，捆扎包装是其出厂前的最后一道工序。国家标准GB2102-88中列举出钢管捆扎包装件的形式有圆形、矩形、框架式以及六角形四种，六角形包装件和其他三种包装件相比，具有形状稳定、包装经济、操作简便、外形整齐美观以及堆放时受力面积大等优点，因此在实际生产应用中，钢管生产企业多选用六角形包装件。目前，国内针对六角形包装件主要还是采用人工码垛的方式，工人工作强度大且工作效率低，无法满足现代化钢管企业的生产需要。虽然目前市场具有独立完整的钢管打捆机***，但都同时存在着结构复杂、噪音大以及造价成本高等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于磁力吸取的钢管自动码垛装置，其具有提高工作效率、降低劳动强度、结构简单和成本低的特点，以解决现有技术中钢管码垛过程中存在的上述问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于磁力吸取的钢管自动码垛装置，其包括立柱框架，所述立柱框架的顶部安装有摆臂机构，所述摆臂机构上固定有用于进行逐层码垛的升降机构，所述升降机构上安装有用于搬运钢管的可调磁力吸取装置，所述立柱框架上还设置有用于对钢管的横移停靠位置进行限位调整的奇偶层限位调整机构，且所述立柱框架的底部设置有料框，所述料框的一侧设置有过渡料架。

特别地，所述摆臂机构包括铰接块、曲柄以及转动气缸，所述铰接块和转动气缸均安装在立柱框架上；所述曲柄一端与铰接块形成铰接转动，另一端与升降机构连接；所述转动气缸的活塞杆与曲柄铰接，所述转动气缸带动曲柄转动将钢管从过渡料架上横移到料框中。

特别地，所述升降机构包括直线导轨、升降上滑块、升降下滑块、升降左气缸、升降右气缸以及直线导轨框架，所述直线导轨安装在直线导轨框架上；所述升降左气缸与升降右气缸均连接固定在升降上滑块上，且所述升降左气缸的活塞杆与直线导轨框架连接固定，所述升降右气缸的活塞杆与升降下滑块连接固定。

特别地，所述升降机构还包括上滑块连接板、下滑块连接板、左气缸活塞杆转接板、左气缸安装转接板、右气缸活塞杆转接板以及右气缸安装转接板，所述上滑块连接板通过螺钉连接两侧直线导轨上的升降上滑块；所述下滑块连接板通过螺钉连接两侧直线导轨上的升降下滑块；所述升降左气缸通过前端法兰型的安装方式安装在左气缸安装转接板上，左气缸安装转接板通过螺钉安装在上滑块连接板上，升降左气缸的活塞杆通过左气缸活塞杆转接板连接固定在直线导轨框架上；所述升降右气缸通过尾端法兰型的安装方式安装在右气缸安装转接板上，右气缸安装转接板通过螺钉安装在上滑块连接板上，升降右气缸的活塞杆通过右气缸活塞杆转接板连接固定在下滑块连接板上。

特别地，所述可调磁力吸取装置包括多连杆机构、回转气缸、磁力装置、限位板以及框架，所述框架连接固定在升降机构上；所述回转气缸与磁力装置安装在框架内，所述回转气缸通过导杆与磁力装置连接，所述多连杆机构与磁力装置连接；所述限位板安装在框架两侧。

特别地，所述可调磁力吸取装置还包括转接板以及螺纹导杆，所述磁力装置安装固定在转接板上，所述回转气缸通过尾端法兰安装在转接板上，所述磁力装置上有螺纹孔，所述螺纹导杆通过螺纹连接在磁力装置上，所述多连杆机构的连杆套在螺纹导杆上形成铰接转动，实现磁力装置的位置调整。

特别地，所述框架包括安装箱、盖板以及连接方钢，所述安装箱内安装磁力装置和回转气缸，且所述安装箱通过螺钉连接固定在盖板上；所述盖板通过螺钉连接固定在连接方钢上；所述连接方钢通过螺钉连接固定在升降机构上。

特别地，所述奇偶层限位调整机构包括限位气缸、挡块以及调节板，所述调节板安装固定在立柱框架的横梁上；所述限位气缸和挡块均安装在调节板上，所述限位气缸可调节地安装于所述调节板上。

本发明的有益效果为，与现有技术相比所述基于磁力吸取的钢管自动码垛装置具有以下优点：

1)采用的气动摆臂机构和两级气动升降机构通过多气缸动作实现钢管的升降横移运动，完成钢管六角形包装码垛，机构连贯性好、操作简单、方便控制；

2)采用的奇偶层限位调整机构解决了钢管在码垛奇数层和偶数层时横移距离相差一个钢管半径的问题，同时解决了不同规格钢管的码垛问题，结构简单；

3)采用的可调磁力吸取装置可以通过调整磁力装置的相对位置以及更换限位板的规格实现对不同规格钢管的自动码垛，通用性较强；

4)采用的两级气动升降结构减小了钢管自动码垛装置的整体高度，使得结构更加合理化，在两级气动的作用下完成钢管的逐层码垛；

5)整体具有操作简便，易于实现自动化，生产效率高，工人工作强度低等优势，拥有较广阔的市场应用前景。

附图说明

图1是本发明具体实施方式1提供的基于磁力吸取的钢管自动码垛装置的主视图；

图2是本发明具体实施方式1提供的基于磁力吸取的钢管自动码垛装置的侧视图；

图3是本发明具体实施方式1提供的基于磁力吸取的钢管自动码垛装置的立体结构示意图；

图4是本发明具体实施方式1提供的基于磁力吸取的钢管自动码垛装置的气动摆臂机构的结构示意图；

图5是本发明具体实施方式1提供的基于磁力吸取的钢管自动码垛装置的两级气动升降机构的结构示意图；

图6是本发明具体实施方式1提供的基于磁力吸取的钢管自动码垛装置的奇偶层限位调整机构的结构示意图；

图7是本发明具体实施方式1提供的基于磁力吸取的钢管自动码垛装置的可调磁力吸取装置的主视图；

图8是本发明具体实施方式1提供的基于磁力吸取的钢管自动码垛装置的可调磁力吸取装置的侧视图；

图9是本发明具体实施方式1提供的基于磁力吸取的钢管自动码垛装置的可调磁力吸取装置的多连杆机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

请参阅图1至图9所示，本实施例中，一种基于磁力吸取的钢管自动码垛装置包括立柱框架1、气动摆臂机构2、两级气动升降机构3、奇偶层限位调整机构4以及可调磁力吸取装置5。所述气动摆臂机构2安装在立柱框架1上，通过曲柄22转动将钢管从过渡料架6上横移到六角形料框7中；所述两级气动升降机构3连接固定在气动摆臂机构2上，实现钢管在料框7中的逐层码垛；所述奇偶层限位调整机构4安装在立柱框架1上，对钢管的横移停靠位置起限位调整作用，实现钢管奇偶层的码垛；所述可调磁力吸取装置5安装在两级气动升降机构3上，通过多连杆机构调节磁力装置53之间的相互位置，适应不同规格钢管的吸取。

所述的气动摆臂机构2包括铰接块21、曲柄22以及转动气缸23。所述铰接块21通过螺钉连接安装在立柱框架1两侧的顶端；所述转动气缸23以双耳固定座的形式安装在立柱框架1的横梁上；所述曲柄22一端通过销轴与铰接块21形成铰接转动，另一端通过销轴与直线导轨框架36形成铰接转动，曲柄22安排在立柱框架1的内侧，在满足钢管横移距离要求的同时，缩小了曲柄长度，使得钢管自动码垛装置的整体高度降低，结构更合理化；所述转动气缸23的活塞杆通过Y接头与曲柄22形成铰接，曲柄22在转动气缸23作用下转动将钢管从过渡料架6上横移到六角形料框7中。所述曲柄22和铰接块21两侧安装同样规格的滑动轴承，滑动轴承可承受重载，铰接块21上的轴承套与滑动轴承、曲柄22与滑动轴承都是过盈配合，然后通过销轴连接限位。铰接块21的下端和立柱框架1的顶端均焊接有钢板，通过螺钉连接，接触面均为加工面。

所述铰接块21的结构：先将钢板焊接在方钢下端面，然后将两块铰接块21一起加工孔和钢板的下端面，保证两侧平行四边形结构曲柄22上端铰接点的同轴度，最后将轴承套通过方钢上的加工孔焊接上去；

所述立柱框架1的结构：首先将钢板焊接在立柱的顶端，然后将两个立柱一起加工钢板的上端面。铰接块21的钢板下端面和立柱框架1的顶端面两者配合可保证平行四边形机构的平行度要求。

所述的两级气动升降机构3包括直线导轨31、升降上滑块32、升降下滑块33、升降左气缸34、升降右气缸35以及直线导轨框架36。所述直线导轨31安装在直线导轨框架36上；所述升降左气缸34与升降右气缸35均连接固定在升降上滑块32上，升降左气缸34的活塞杆与直线导轨框架31连接固定，升降右气缸35的活塞杆与升降下滑块33连接固定。两级气动的结构减小了钢管自动码垛装置的整体高度，优化了整体结构设计。在钢管升降运动时需要通过节流阀使得气缸运动平稳进行，同时配合可调磁力吸取装置5上的压力传感器，在码料过程中当钢管到达或接近码料层面时，关闭气缸的进气阀，保压缓放完成钢管的逐层码垛。

所述的直线导轨框架36通过两个U形框架焊接组成。第一个U形框架首先通过方钢焊接成U形，焊接完成后加工两个孔，通过加工孔将轴承套焊接在U形框架上，保证两侧平行四边形结构曲柄22下端铰接点的同轴度，U形架上的轴承套与滑动轴承、曲柄22与滑动轴承都是过盈配合，然后通过销轴连接限位；第二个U形框架也是通过方钢焊接成U形，然后将直线导轨安装板和活塞杆转接板的连接板焊接上去，焊接完成后，整体加工直线导轨的安装面以及活塞杆转接板的连接面，保证两个直线导轨的平行度，确保两级气动运动的可靠性。

所述的两级气动升降机构3还包括上滑块连接板321、下滑块连接板331、左气缸活塞杆转接板341、左气缸安装转接板342、右气缸活塞杆转接板351以及右气缸安装转接板352。所述上滑块连接板321通过螺钉连接两侧直线导轨31上的升降上滑块32；所述下滑块连接板331通过螺钉连接两侧直线导轨31上的升降下滑块33；所述升降左气缸34通过前端法兰型的安装方式安装在左气缸安装转接板342上，左气缸安装转接板342通过螺钉安装在上滑块连接板321上，升降左气缸34的活塞杆通过左气缸活塞杆转接板341连接固定在直线导轨框架36上；所述升降右气缸35通过尾端法兰型的安装方式安装在右气缸安装转接板352上，右气缸安装转接板352通过螺钉安装在上滑块连接板321上，升降右气缸35的活塞杆通过右气缸活塞杆转接板351连接固定在下滑块连接板331上。

所述奇偶层限位调整机构4包括限位气缸41、挡块42以及调节板43。所述调节板43安装固定在立柱框架1的横梁上；所述限位气缸41和挡块42均安装在调节板43上，限位气缸41在调节板43上的安装位置可调，安装方式是轴向脚架式，挡块42的长度尺寸需要根据不同规格的钢管进行更换，安装位置固定。通过调节限位气缸41的安装位置和挡块42的长度尺寸，可以解决钢管在码垛奇数层和偶数层时横移距离相差一个钢管半径的问题，同时解决了不同规格钢管的码垛问题。

所述的可调磁力吸取装置5包括多连杆机构51、回转气缸52、磁力装置53、限位板54以及框架55。所述框架55连接固定在两级气动升降机构3上；所述回转气缸52与磁力装置53安装在框架55内，回转气缸52通过导杆与磁力装置53连接，控制磁力装置53的开关；所述多连杆机构51与磁力装置53连接；所述限位板54安装在框架55两侧。通过多连杆机构51调整磁力装置53的位置以及更换限位板54的规格完成对不同规格钢管的吸取搬运。

所述框架55包括安装箱551、盖板552以及连接方钢553。所述安装箱551用来安装磁力装置53以及回转气缸52，安装箱551通过螺钉连接固定在盖板上552；所述盖板552通过螺钉连接固定在连接方钢553上；所述连接方钢553通过螺钉连接固定在两级气动升降机构3的下滑块连接板331上。

所述可调磁力吸取装置5还包括转接板56以及螺纹导杆57。所述磁力装置53安装固定在转接板56)，回转气缸52以尾端法兰式的安装方式安装在转接板56上，转接板56布置在安装箱551内，除了最左侧的转接板56位置固定，其他转接板56位置均可调；所述磁力装置53上有螺纹孔，螺纹导杆57通过螺纹连接在磁力装置53上，多连杆机构51的连杆套在螺纹导杆57上形成铰接转动完成多连杆机构，实现磁力装置的位置调整。

以上实施例只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述事例限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种基于磁力吸取的钢管自动码垛装置，其特征在于，其包括立柱框架，所述立柱框架的顶部安装有摆臂机构，所述摆臂机构上固定有用于进行逐层码垛的升降机构，所述升降机构上安装有用于搬运钢管的可调磁力吸取装置，所述立柱框架上还设置有用于对钢管的横移停靠位置进行限位调整的奇偶层限位调整机构，且所述立柱框架的底部设置有料框，所述料框的一侧设置有过渡料架。

2.根据权利要求1所述的基于磁力吸取的钢管自动码垛装置，其特征在于，所述摆臂机构包括铰接块、曲柄以及转动气缸，所述铰接块和转动气缸均安装在立柱框架上；所述曲柄一端与铰接块形成铰接转动，另一端与升降机构连接；所述转动气缸的活塞杆与曲柄铰接，所述转动气缸带动曲柄转动将钢管从过渡料架上横移到料框中。

3.根据权利要求1所述的基于磁力吸取的钢管自动码垛装置，其特征在于，所述升降机构包括直线导轨、升降上滑块、升降下滑块、升降左气缸、升降右气缸以及直线导轨框架，所述直线导轨安装在直线导轨框架上；所述升降左气缸与升降右气缸均连接固定在升降上滑块上，且所述升降左气缸的活塞杆与直线导轨框架连接固定，所述升降右气缸的活塞杆与升降下滑块连接固定。

4.根据权利要求3所述的基于磁力吸取的钢管自动码垛装置，其特征在于，所述升降机构还包括上滑块连接板、下滑块连接板、左气缸活塞杆转接板、左气缸安装转接板、右气缸活塞杆转接板以及右气缸安装转接板，所述上滑块连接板通过螺钉连接两侧直线导轨上的升降上滑块；所述下滑块连接板通过螺钉连接两侧直线导轨上的升降下滑块；所述升降左气缸通过前端法兰型的安装方式安装在左气缸安装转接板上，左气缸安装转接板通过螺钉安装在上滑块连接板上，升降左气缸的活塞杆通过左气缸活塞杆转接板连接固定在直线导轨框架上；所述升降右气缸通过尾端法兰型的安装方式安装在右气缸安装转接板上，右气缸安装转接板通过螺钉安装在上滑块连接板上，升降右气缸的活塞杆通过右气缸活塞杆转接板连接固定在下滑块连接板上。

5.根据权利要求1所述的基于磁力吸取的钢管自动码垛装置，其特征在于，所述可调磁力吸取装置包括多连杆机构、回转气缸、磁力装置、限位板以及框架，所述框架连接固定在升降机构上；所述回转气缸与磁力装置安装在框架内，所述回转气缸通过导杆与磁力装置连接，所述多连杆机构与磁力装置连接；所述限位板安装在框架两侧。

6.根据权利要求5所述的基于磁力吸取的钢管自动码垛装置，其特征在于，所述可调磁力吸取装置还包括转接板以及螺纹导杆，所述磁力装置安装固定在转接板上，所述回转气缸通过尾端法兰安装在转接板上，所述磁力装置上有螺纹孔，所述螺纹导杆通过螺纹连接在磁力装置上，所述多连杆机构的连杆套在螺纹导杆上形成铰接转动，实现磁力装置的位置调整。

7.根据权利要求5所述的基于磁力吸取的钢管自动码垛装置，其特征在于，所述框架包括安装箱、盖板以及连接方钢，所述安装箱内安装磁力装置和回转气缸，且所述安装箱通过螺钉连接固定在盖板上；所述盖板通过螺钉连接固定在连接方钢上；所述连接方钢通过螺钉连接固定在升降机构上。

8.根据权利要求1所述的基于磁力吸取的钢管自动码垛装置，其特征在于，所述奇偶层限位调整机构包括限位气缸、挡块以及调节板，所述调节板安装固定在立柱框架的横梁上；所述限位气缸和挡块均安装在调节板上，所述限位气缸可调节地安装于所述调节板上。