CN113772388B - 一种管子自动分拣分流装置及分流方法 - Google Patents

Abstract

一种管子自动分拣分流装置及分流方法，包括上层料架，下层分流料架穿过上层料架的下方设置，上料顶升机构、承托升降装置和分拣识别装置设置于上层料架的后侧，分流输送***位于承托升降装置的后方，上料顶升机构托起上层料架的管子；承托升降装置接收上料顶升机构顶升后滑落的管子，承托升降装置下降将管子滑落至下层分流料架；分流输送***包括分流翻转装置，分流翻转装置动作将承托升降装置上的管子滑落至分流输送***；本发明实现管子自动分拣分流，有效提高工作效率；适用范围广，上料顶升机构能精确托举各种不同规格的管子完成分流动作；自动化程度高，分拣识别安全可靠，分流分理有序；管子料架多层布置，空间利用率高，节省空间。

Description

一种管子自动分拣分流装置及分流方法

技术领域

本发明涉及分拣识别领域，尤其涉及一种管子自动分拣分流装置及分流方法。

背景技术

在现代工业生产过程中，各种管子用量大，管子的分拣识别和分流分理是生产加工中的重要环节。在分拣过程中，需要识别管子直径、壁厚和长度等重要信息。传统做法都是工人手工在管子上做好文字或数字标记予以区分，在实际使用前应用手动或者半自动化测量设备逐个测量对比。这种做法不仅效率低下，人为错误无法避免，而且生产分散，不利于集中和精细化生产管理。

鉴于传统工业生产中管子的分拣识别和分流分理技术落后、工作效率低、生产分散、不利于集中和精细化生产管理等问题。因此非常有必要提供管子自动分拣分流装置和***，解决现有技术所存在的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种管子自动分拣分流装置及分流方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种管子自动分拣分流装置，其特征在于，它包括上层料架、下层分流料架、上料顶升机构、承托升降装置、分拣识别装置和分流输送***，所述下层分流料架穿过上层料架的下方设置，所述上料顶升机构、承托升降装置和分拣识别装置均位于上层料架的后侧，所述分流输送***位于承托升降装置的后方，所述上料顶升机构托起上层料架的管子；

所述上层料架包括料架体、尾部止挡、侧边止挡和头部止挡，所述料架体的上端面倾斜设置，所述料架体的三侧边分别设有尾部止挡、侧边止挡和头部止挡，所述下层分流料架与上层料架之间存在间距，所述下层分流料架的上端面倾斜布置，所述下层分流料架上端面的倾斜方向与上层料架上端面的倾斜方向相反；

所述上料顶升机构包括托举装置、水平横移装置和顶升装置，所述上料顶升机构位于头部止挡的下方，所述水平横移装置位于顶升装置的正上方，所述托举装置位于水平横移装置的上方，所述托举装置的上端面倾斜设置，所述托举装置的一侧设有凸起，所述凸起靠近头部止挡；

所述顶升装置顶起水平横移装置和托举装置，所述凸起***上层料架相邻管子的缝隙，所述管子沿托举装置倾斜的上端面滑落至承托升降装置上，所述水平横移装置由伺服电机驱动，所述水平横移装置驱动托举装置沿垂直于管子的长度方向移动；

所述承托升降装置接收上料顶升机构顶升后滑落的管子，所述承托升降装置下降将管子滑落至下层分流料架，所述托举装置和下层分流料架存在空隙，所述承托升降装置分流的管子从空隙滑落至下层分流料架；

所述分流输送***包括分流翻转装置，所述分流翻转装置动作将承托升降装置上的管子滑落至分流输送***。

进一步地，所述承托升降装置包括承托辊道升降台、承托辊道固定台、端部定位装置、升降支撑和固定支撑，所述承托升降装置位于上料顶升机构的后方，所述承托辊道升降台和承托辊道固定台平行，所述承托辊道升降台靠近上料顶升机构，所述承托辊道固定台远离上料顶升机构，所述承托辊道升降台和承托辊道固定台之间设有若干承托辊道，所述承托辊道与承托辊道升降台固定连接，所述承托辊道与承托辊道固定台铰接，所述固定支撑与承托辊道固定台的下端固定连接。

进一步地，所述端部定位装置位于承托辊道固定台的端部，所述端部定位装置与侧边止挡同侧且有一定距离，所述承托辊道升降台的下方通过销轴连接设有若干升降支撑，所述升降支撑驱动承托辊道升降台和承托辊道以及管子绕承托辊道与承托辊道固定台相连接的铰轴转动，所述管子从托举装置和下层分流料架之间的空隙滑落至下层分流料架上。

进一步地，所述分拣识别装置位于承托升降装置的上方，所述分拣识别装置包括分拣识别门架、轨道、端部对齐和识别装置以及长度识别装置，所述轨道位于分拣识别门架中间横梁侧板上，所述端部对齐和识别装置位于分拣识别门架上远离端部定位装置的一侧，所述长度识别装置位于分拣识别门架上靠近端部定位装置的另一侧，所述端部对齐和识别装置和长度识别装置沿轨道往复移动。

进一步地，所述分流输送***包括分流翻转装置、若干分流翻转臂、分流输送介质、若干分流输送支撑架、分流输送驱动和驱动介质，所述分流翻转装置靠近承托升降装置，所述分流翻转臂通过销轴连接于分流翻转装置的上方，所述分流翻转臂的尾部通过转轴连接成整体，所述转轴通过轴承座、轴承和分流输送支撑架连接，所述分流输送介质铺设在分流输送支撑架上，所述分流翻转臂在分流翻转装置作用下绕转轴转动升起、托起管子滑落至分流输送介质上，所述分流输送支撑架通过转动轴连接成一整体，最后端的分流输送支撑架一侧设有分流输送驱动，所述分流输送驱动通过驱动介质驱动连接转动轴，带动管子往前分流输送。

一种采用管子自动分拣分流装置的分拣分流方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1）将管子排列在上层料架上；

步骤S2）上料顶升机构将管子从上层料架上顶升托起，滑落至承托升降装置上；

步骤S3）分拣识别装置识别管子直径、壁厚和长度信息，如果管子直径、壁厚和长度信息全符合预设值，跳转步骤S4；如果管子直径、壁厚和长度中任何一项信息不符合预设值，跳转步骤S5；

步骤S4）分流翻转装置动作，管子滑落分流至分流输送***上；

步骤S5）承托升降装置下降，管子滑落至下层分流料架上。

本发明实现管子自动分拣分流，有效提高工作效率；适用范围广，上料顶升机构能精确托举各种不同规格的管子完成分流动作；自动化程度高，分拣识别安全可靠，分流分理有序；管子料架多层布置，空间利用率高，节省空间。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1A区域的局部放大图；

图3为本发明上层料架和下层分流料架的结构示意图；

图4为本发明上层料架、下层分流料架和分流输送***的结构示意图；

图5为本发明上层料架的结构示意图；

图6为本发明上料顶升机构的结构示意图；

图7为本发明承托升降装置的结构示意图；

图8为本发明分拣识别装置的结构示意图；

图9为本发明分流输送***的结构示意图；

图10为本发明分流输送***的侧面结构示意图；

图11为本发明分拣分流方法的流程图。

附图标记：

1上层料架、

101上层料架体、102尾部止挡、103侧边止挡、104头部止挡、

2下层分流料架、

3上料顶升机构、

301托举装置、302水平横移装置、303顶升装置、

4承托升降装置、

401承托辊道升降台、402承托辊道固定台、403承托辊道、404端部定位装置、

405升降支撑、406固定支撑、

5分拣识别装置、

501分拣识别门架、502轨道、503端部对齐和识别装置、504长度识别装置、

6分流输送***、

601分流翻转装置、602分流翻转臂、603分流输送介质、604分流输送支撑架、

605分流输送驱动、606驱动介质。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种管子自动分拣分流装置，如图1~图4所示，包括上层料架1、下层分流料架2、上料顶升机构3、承托升降装置4、分拣识别装置5和分流输送***6。

如图5所示，上层料架1包括上层料架体101、尾部止挡102、侧边止挡103和头部止挡104。上层料架体101上表面呈倾斜角度布置，以适应管子依靠重力作用滑落排列，上层料架体101固定在地面上，上层料架体101三侧分别设置尾部止挡102、侧边止挡103和头部止挡104，尾部止挡102和头部止挡104防止管子掉落至地面，侧边止挡103可以起管子端部对齐作用。

如图3所示，下层分流料架2布设在上层料架1的正下方，穿过上层料架1，且与上层料架1之间留有一定的安全空间，下层分流料架2上表面呈倾斜角度布置，倾斜方向与上层料架1的倾斜方向相反，以适应分流后的管子依靠重力作用从上层料架1和下层分流料架2之间的安全空间滑落排列，下层分流料架2设置一侧止挡，防止管子掉落至地面。

如图6所示，上料顶升机构3包括托举装置301、水平横移装置302和顶升装置303，上料顶升机构3靠近上层料架1的头部止挡104，处于头部止挡104的下方，顶升装置303布设固定在地面上，水平横移装置302位于顶升装置303正上方，通过螺纹连接，托举装置301安装在水平横移装置302上方，上表面呈一定倾斜角度，且靠近头部止挡104侧有凸起结构。

顶升装置303顶起水平横移装置302和托举装置301，托举装置301的凸起结构***上层料架1的相邻管子缝隙并托起最边缘的一根管子，最边缘的这根管子沿托举装置301的倾斜上端面滑落至承托升降装置4上。

由于管子直径不同，在上层料架1的最边缘管子位置也不同，水平横移装置302驱动托举装置301沿垂直于管子长度方向移动，适应上层料架1上最边缘管子位置的不同变化，精确找到最边缘管子位置并托举最边缘的第一根管子。

水平横移装置302驱动托举装置301沿垂直于管子长度方向移动，托举装置301和下层分流料架2之间出现空隙，需要从承托升降装置4上分流的管子可以从该空隙滑落至下层分流料架2上。

托举装置301顶升至最高点，此时凸起结构最低点（上表面倾斜面最高点）高于上层料架1的头部止挡104的最高点，使得管子跨过上层料架1的头部止挡104，从上层料架1脱离落至托举装置301上，水平横移装置302优选为伺服电机驱动。

如图7所示，承托升降装置4包括承托辊道升降台401、承托辊道固定台402、若干承托辊道403、端部定位装置404、若干升降支撑405和固定支撑406。

承托升降装置4设置于上料顶升机构3的后方，承托辊道升降台401和承托辊道固定台402平行布置，承托辊道升降台401位于靠近上料顶升机构3的一侧，承托辊道固定台402位于远离上料顶升机构3的另一侧。

承托辊道403设置在承托辊道升降台401和承托辊道固定台402之间，承托辊道403与承托辊道升降台401固定连接，承托辊道403与承托辊道固定台402铰轴连接，承托辊道403可绕自身的中心轴转动。

端部定位装置404设置在承托辊道固定台402端部，端部定位装置404与上层料架1的侧边止挡103同侧且有一定距离。

升降支撑405通过销轴连接设置在承托辊道升降台401的下方，升降支撑405驱动承托辊道升降台401、承托辊道403以及管子绕承托辊道403与承托辊道固定台402相连接的铰轴转动，管子依靠自身重力从托举装置301和下层分流料架2之间的空隙滑落至下层分流料架2上。

固定支撑406设置在承托辊道固定台402正下方，布设固定于地面上。

承托辊道升降台401分为若干段，各段之间有一定间隙，上述间隙大于托举装置301和水平横移装置302的外形尺寸。

承托辊道固定台402分为若干段，各段之间有一定间隙，上述间隙大于分流输送***6的分流翻转装置601和分流翻转臂602的外形尺寸。

分拣识别装置5设置在承托升降装置4的上方，分拣识别装置5沿长度方向和高度方向均与承托升降装置4之间存在距离。

如图8所示，分拣识别装置5包括分拣识别门架501、轨道502、端部对齐和识别装置503以及长度识别装置504，分拣识别门架501的两端固定在地面上，轨道502位于分拣识别门架501的中间横梁侧板上，端部对齐和识别装置503位于分拣识别门架501上远离端部定位装置404的一侧，长度识别装置504位于分拣识别门架501上靠近端部定位装置404的另一侧，端部对齐和识别装置503和长度识别装置504沿轨道502往复移动。

端部对齐和识别装置503的下部设有对齐和识别机构，端部对齐和识别装置503沿着轨道502将承托辊道403上的管子移动到端部定位装置404，同时识别管子的直径、壁厚规格信息。

管子到达端部定位装置404位置以后，端部对齐和识别装置503后退，长度识别装置504沿轨道502移动，识别管子的长度信息，端部对齐和识别装置503的识别机构优选为视觉图像识别，长度识别装置504优选为非接触光电传感器。

如图9和图10所示，分流输送***6布置在承托升降装置4后方，分流输送***6包括分流翻转装置601、若干分流翻转臂602、分流输送介质603、若干分流输送支撑架604、分流输送驱动605和驱动介质606。

分流翻转装置601靠近承托升降装置4的一侧并与地面固定安装，分流翻转臂602通过销轴连接于分流翻转装置601的上方，各分流翻转臂602尾部通过一转轴连接成整体，该转轴通过轴承座以及轴承和分流输送支撑架604连接，分流输送支撑架604固定在地面上。

分流输送介质603铺设在分流输送支撑架604上成一封闭环，分流翻转臂602在分流翻转装置601作用下绕转轴转动升起、托起管子滑落至分流输送介质603上，分流翻转臂602端部设置一凸起结构，防止管子逆向滑落。

各分流输送支撑架604相互独立并通过一转动轴连接成一整体，最后端的分流输送支撑架604一侧设置分流输送驱动605，分流输送驱动605通过驱动介质606驱动连接各分流输送支撑架604的转动轴，驱动管子往前分流输送。

分流输送介质603优选为链条和链轮的相互组合，分流输送驱动605优选为伺服电机和减速机相互组合，驱动介质606优选为链条和链轮的相互组合。

一种管子自动分拣分流方法，如图11所示，包括以下步骤：

步骤S1）将管子排列在上层料架1上；

步骤S2）上料顶升机构3将管子从上层料架1上顶升托起，滑落至承托升降装置4上；

步骤S3）分拣识别装置5识别管子直径、壁厚和长度信息，如果管子直径、壁厚和长度信息全符合预设值，跳转步骤S4；如果管子直径、壁厚和长度中任何一项信息不符合预设值，跳转步骤S5；

步骤S4）分流翻转装置601动作，管子滑落分流至分流输送***6上；

步骤S5）承托升降装置4下降，管子滑落至下层分流料架2上。最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种管子自动分拣分流装置，其特征在于，它包括上层料架、下层分流料架、上料顶升机构、承托升降装置、分拣识别装置和分流输送***，所述下层分流料架穿过上层料架的下方设置，所述上料顶升机构、承托升降装置和分拣识别装置均位于上层料架的后侧，所述分流输送***位于承托升降装置的后方，所述上料顶升机构托起上层料架的管子；

所述上层料架包括料架体、尾部止挡、侧边止挡和头部止挡，所述料架体的上端面倾斜设置，所述料架体的三侧边分别设有尾部止挡、侧边止挡和头部止挡，所述下层分流料架与上层料架之间存在间距，所述下层分流料架的上端面倾斜布置，所述下层分流料架上端面的倾斜方向与上层料架上端面的倾斜方向相反；

所述上料顶升机构包括托举装置、水平横移装置和顶升装置，所述上料顶升机构位于头部止挡的下方，所述水平横移装置位于顶升装置的正上方，所述托举装置位于水平横移装置的上方，所述托举装置的上端面倾斜设置，所述托举装置的一侧设有凸起，所述凸起靠近头部止挡；

所述顶升装置顶起水平横移装置和托举装置，所述凸起***上层料架相邻管子的缝隙，所述管子沿托举装置倾斜的上端面滑落至承托升降装置上，所述水平横移装置由伺服电机驱动，所述水平横移装置驱动托举装置沿垂直于管子的长度方向移动；

所述承托升降装置接收上料顶升机构顶升后滑落的管子，所述承托升降装置下降将管子滑落至下层分流料架；所述托举装置和下层分流料架存在空隙，所述承托升降装置分流的管子从空隙滑落至下层分流料架；

所述分流输送***包括分流翻转装置，所述分流翻转装置动作将承托升降装置上的管子滑落至分流输送***。

2.根据权利要求1所述的一种管子自动分拣分流装置，其特征在于，所述承托升降装置包括承托辊道升降台、承托辊道固定台、端部定位装置、升降支撑和固定支撑，所述承托升降装置位于上料顶升机构的后方，所述承托辊道升降台和承托辊道固定台平行，所述承托辊道升降台靠近上料顶升机构，所述承托辊道固定台远离上料顶升机构，所述承托辊道升降台和承托辊道固定台之间设有若干承托辊道，所述承托辊道与承托辊道升降台固定连接，所述承托辊道与承托辊道固定台铰接，所述固定支撑与承托辊道固定台的下端固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种管子自动分拣分流装置，其特征在于，所述端部定位装置位于承托辊道固定台的端部，所述端部定位装置与侧边止挡同侧且有一定距离，所述承托辊道升降台的下方通过销轴连接设有若干升降支撑，所述升降支撑驱动承托辊道升降台和承托辊道以及管子绕承托辊道与承托辊道固定台相连接的铰轴转动，所述管子从托举装置和下层分流料架之间的空隙滑落至下层分流料架上。

4.根据权利要求2所述的一种管子自动分拣分流装置，其特征在于，所述分拣识别装置位于承托升降装置的上方，所述分拣识别装置包括分拣识别门架、轨道、端部对齐和识别装置以及长度识别装置，所述轨道位于分拣识别门架中间横梁侧板上，所述端部对齐和识别装置位于分拣识别门架上远离端部定位装置的一侧，所述长度识别装置位于分拣识别门架上靠近端部定位装置的另一侧，所述端部对齐和识别装置和长度识别装置沿轨道往复移动。

5.根据权利要求1所述的一种管子自动分拣分流装置，其特征在于，所述分流输送***包括分流翻转装置、若干分流翻转臂、分流输送介质、若干分流输送支撑架、分流输送驱动和驱动介质，所述分流翻转装置靠近承托升降装置，所述分流翻转臂通过销轴连接于分流翻转装置的上方，所述分流翻转臂的尾部通过转轴连接成整体，所述转轴通过轴承座、轴承和分流输送支撑架连接，所述分流输送介质铺设在分流输送支撑架上，所述分流翻转臂在分流翻转装置作用下绕转轴转动升起、托起管子滑落至分流输送介质上所述分流输送支撑架通过转动轴连接成一整体，最后端的分流输送支撑架一侧设有分流输送驱动，所述分流输送驱动通过驱动介质驱动连接转动轴，带动管子往前分流输送。

6.采用权利要求1所述管子自动分拣分流装置的管子自动分拣分流方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1）将管子排列在上层料架上；

步骤S2）上料顶升机构将管子从上层料架上顶升托起，滑落至承托升降装置上；

步骤S3）分拣识别装置识别管子直径、壁厚和长度信息，如果管子直径、壁厚和长度信息全符合预设值，跳转步骤S4；如果管子直径、壁厚和长度中任何一项信息不符合预设值，跳转步骤S5；

步骤S4）分流翻转装置动作，管子滑落分流至分流输送***上；

步骤S5）承托升降装置下降，管子滑落至下层分流料架上。