CN208543113U - 一种管材上料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种管材上料装置，涉及机床送料领域，该装置采用多部配合保证了管料输送的自动化和有序化的进行。其中料库部主要用于承载管材并将管材送出，叠加在一起的管材在限高部作用下平铺于送料部输送平台上，通过送料部将管材运送至选料部中选料平台滑料架斜坡上，选料部中移动硬限位将管材进行定位，通过移动硬限位移动，将管材选出，分料部将管材分出；通过定长部对管材进行定位，定位完成后，旋转送料部将管材运送至加工区域。该装置对管材类型及尺寸的包容性高，可方便高效地用于不同类型及长度的管材，且结构紧凑，能够有效节省占地面积。

Description

一种管材上料装置

技术领域

本实用新型提供了一种管材上料装置，涉及机床送料领域，尤其涉及一种激光切管机管材自动送料装置。

背景技术

由于激光切管机具有精度高、切割快速、不局限于切割图案、切口平滑、加工成本低等特点，现已经逐渐取代传统的管材切割工艺设备。在激光切管机对管材的整个加工过程中，送料过程作为其中一个重要环节，能否快速准确地将管材输送到加工位置，决定着整个加工过程的效率和加工质量。

然而，现有管材送料机构，大多采用人工送料或半自动送料的方式进行，这两种送料方式的效率较低，且当遇到质量非常大的管材时，还需要借助起重设备来进行操作，用时长，效率低并且危险程度较高。

虽然采用自动送料方式可以降低操作人员劳动强度，但是现有的自动化程度较高的送料装置对管材类型、尺寸、管材管壁厚度等包容性不够，且送料一次成功率较低，需要多次操作，无法满足激光切管机的使用需求。

发明内容

为了解决以上问题，本实用新型提供了一种管材上料装置，能实现对不同管材、不同管壁厚度的送料，且能有效避免由于受力不均等对管材造成的损坏。

本实用新型的技术方案如下：一种管材上料装置，用于将管材从料库运送至加工区域，主要包括机架、料库部、送料部、限高部、选料部、分料部和旋转取送料部；所述料库部安装在机架上，管材从料库部输送至送料部，所述限高部安装在送料部的上方，所述送料部和限高部形成输送通道，所述管材通过输送通道运送至选料部，所述选料部包括滑料架和移动硬限位，所述管材通过滑料架和移动硬限位的配合进入分料部；所述分料部包括固定托辊、升降组件和限位辊，所述升举组件包括托辊升降组件和限位升降组件，所述托辊升降组件与固定托辊的底部连接，所述限位升降组件与限位辊的底部连接，所述限位辊位于固定托辊靠近旋转取送料部的一侧，所述旋转取送料部位于分料部远离选料部的一侧。

所述旋转取送料部包括底座、定长部、旋转轴、第一管材夹紧机构和第二管材夹紧机构；所述底座的两端分别安装有减速机固定座和轴承座，所述旋转轴的一端与轴承座连接，另一端通过联轴器与减速机连接，所述减速机安装在减速机固定座上，所述减速机与电机连接，所述电机通过驱动减速机带动旋转轴旋转。

所述定长部包括活动杆、定位板和感应板，所述定位板安装在活动杆的上部，所述活动杆可移动安装在底座上，所述感应板固定安装在底座的一端，所述定位板与感应板对应设置；所述第一管材夹紧机构和第二管材夹紧机构安装在底座上，所述第一管材夹紧机构和第二管材夹紧机构位于定位板和感应板之间；所述第一管材夹紧机构和第二管材夹紧机构均安装有悬臂支架和取送料机械手，所述悬臂支架和取送料机械手滚动连接，所述旋转轴穿过第一管材夹紧机构和第二管材夹紧机构的悬臂支架，并带动取送料机械手旋转，所述管材通过取送料机械手由分料部运送至加工区域。

具体的，所述机架包括固定杆和皮带固定板，所述料库部包括料架、柔性带、支撑轮、导向板和卷带轮；所述料架倾斜设置在机架上，所述导向板与料架的接料面垂直设置，所述导向板与机架固定连接并呈角度设置；所述支撑轮固定安装在料架上，所述支撑轮与柔性带滚动接触，所述柔性带的一端通过皮带固定板固定在固定杆上，所述柔性带的另一端缠绕在卷带轮上；所述固定杆垂直固定在机架的一端，所述卷带轮安装在机架远离固定杆的一侧，所述皮带固定板的位置高于卷带轮的位置，所述卷带轮位于送料部接料端的内侧；所述导向板的顶部端面高于柔性带靠近卷带轮一端的高度。卷带轮相对机架逆时针方向转动，将柔性带慢慢卷绕在卷带轮上。从而通过支撑轮与柔性带配合将料架从机架的底部运送至顶部，进而管材从机架的底部运送至顶部，最上层管材滑落至送料部。在管材随着料架上升过程中，始终与导向板滑动接触。

作为优选，在机架上可转动地设置有导向轮，导向轮位于固定杆和卷带轮之间。

所述送料部包括送料链条、支撑链轮、支撑板、送料支撑架和链轮驱动装置，送料支撑架固定连接于机架上，所述送料链条、支撑链轮和支撑板设置在送料支撑架上，所述支撑链轮为两个，且两个支撑链轮对称设置，所述送料链条环形缠绕在两个支撑链轮上，所述链轮驱动装置通过驱动支撑链轮带动送料链条运动；所述送料支撑架的上表面为空芯结构且设置有支撑链轮的运行槽，所述送料链条的上部位于送料支撑架的外侧，下部位于送料支撑架上表面的空芯结构内，所述支撑板安装在送料支撑架的上表面上，所述支撑板位于送料支撑架与送料链条之间，所述支撑板与送料链条滑动接触。为提高送料效率，所述送料链条表面包覆有尼龙板或橡胶板，送料链条与支撑链轮滚动配合连接，支撑板与送料链条滑动接触连接，防止管材送料过程中送料链条塌陷，影响送料。

所述限高部包含升降架、尼龙限高板、斜面限高板、支撑梁和第一驱动组件，所述升降架通过第一驱动组件与支撑梁连接，所述尼龙限高板与斜面限高板分别与升降架的底部固定连接，所述尼龙限高板安装在升降架的接料端，所述斜面限高板安装在滑料架的上方，所述升降架的接料端和尼龙限高板均向上倾斜设置。

操作人员可以通过提前设定尼龙限高板的高度，使得一次只能通过一层管材，避免管材的叠加传送，通过尼龙限高板限高后，管材平铺于送料链条端面上；所述限高部可以根据管的规格进行调整，适应不同管材的加工。

所述选料部包括驱动组件、伺服电机和导轨组件，所述滑料架固定设置在机架上，所述移动硬限位通过驱动组件与伺服电机连接，所述移动硬限位与滑料架通过导轨组件滑动连接，所述滑料架的上表面呈角度设置，所述管材通过移动硬限位和滑料架进入分料部。根据管材管径的大小，伺服电机驱动移动硬限位向后滑动相应距离。所述滑料架具有一定斜度，便于管材自由下滑。

当所述选料部中移动硬限位向后移动相应距离后，管材随移动硬限位移动同样距离，这时管材停止在分料部上面。为保证分料顺利，分料部应低于滑料架表面。即所述固定托辊的起始位置低于滑料架的上表面，所述托辊升降组件为第二驱动组件，所述限位升降组件包括第一气缸；所述固定托辊通过支架与第二驱动组件连接，随第二驱动组件做升降运动，所述固定托辊的轴向与滑料架的上表面平行；所述分料部包括导向筒，所述限位辊的底部与第一气缸的活塞杆固定连接，所述限位辊与导向筒滑动配合连接，通过气缸作用，可以实现限位辊在导向筒中穿梭运动。当电机驱动第二驱动组件上升运动时，与第二驱动组件固定连接的固定托辊将管材举起，管材自由滑落至限位辊处。当管材被举起后，后端平铺于滑料架上的管材在重力作用下继续向下移动，被第二驱动组件挡住。

所述感应板上安装有传感器，所述传感器与PLC***电连接，所述PLC***分别与第一管材夹紧机构和第二管材夹紧机构电连接。

定长部中活动杆在通过移动对管材进行定位，当管材推动至与安装于另一端的传感器发生动作时，定长部中伺服电机反向运转，并运行至指定区域，通过该定长部动作后，可以获知管材的长度，从而将管材的长度信息通过***反馈到下个工序中，提高了该上料装置的自动化。定长部动作结束，第一管材夹紧机构和第二管材夹紧机构开始动作。

通过定长部获得的管材的长度，PLC统一分配旋转取送料部的位置。

其中，所述第一管材夹紧机构的悬臂支架为可移动式结构，所述第一管材夹紧机构通过悬臂支架可移动安装在底座上，所述第二管材夹紧机构固定安装在底座靠近感应板的一端；所述悬臂支架包括第一轨迹滚轮组、圆环、第二轨迹滚轮组、悬臂、导轨副；所述悬臂支架的中部设置有圆形孔洞，所述第一轨迹滚轮组环绕圆形孔洞安装在悬臂支架的一侧，所述圆环安装在圆形孔洞内，所述第二轨迹滚轮组环绕圆形孔洞安装在悬臂支架的另一侧，所述圆环通过第一轨迹滚轮组与悬臂支架滚动连接；所述旋转轴穿过第一轨迹滚轮组、圆环和第二轨迹滚轮组，所述旋转轴与圆环间隙配合，所述第二轨迹滚轮组与旋转轴滚动接触，所述圆环与悬臂固定连接；所述悬臂通过导轨副与取送料机械手连接；所述取送料机械手包括第一支架、固定板、夹爪、两列第二齿条、夹紧齿轮、托辊组件、伺服电动缸和气缸；两列所述的第二齿条和夹紧齿轮安装在固定板上，所述固定板与第一支架固定连接，所述第一支架通过导轨副与悬臂连接；所述夹爪包括上夹爪和下夹爪，所述上夹爪和下夹爪分别固定于两列第二齿条上，所述第二齿条分别位于夹紧齿轮的两侧，所述夹紧齿轮与第二齿条啮合；所述伺服电动缸安装在第一支架上，所述托辊组件与伺服电动缸连接，所述气缸的活塞杆与固定板连接，所述气缸安装在悬臂上。

所述第一管材夹紧机构包括第二支架、油压缓冲器，所述第二支架固定于悬臂的一侧，所述油压缓冲器固定于第二支架上。

本实用新型的有益效果为：本实用新型提供了一种管材上料装置，该装置采用多部配合保证了管料输送的自动化和有序化的进行。

其中料库部主要用于承载管材并将管材送出，叠加在一起的管材在限高部作用下平铺于送料部输送平台上，通过送料部将管材运送至选料部中选料平台滑料架斜坡上，选料部中移动硬限位将管材进行定位，通过移动硬限位移动，将管材选出，分料部将管材分出；通过定长部对管材进行定位，定位完成后，旋转送料部将管材运送至加工区域。

操作人员可根据管材的类型和尺寸对该装置的限高部进行调节，从而保证不对不同管材类型的包容性，同时，由于旋转取送料部设置了定长部，设备可根据管材的实际长度对其进行夹取，且旋转取送料部的取送料机械手可适应不同管径的管材，使得整个上料装置对管材类型及尺寸的包容性高，可方便高效地用于不同类型及长度的管材，且设备的结构紧凑，能够有效节省占地面积。

附图说明

图1为本实用新型管材送料装置结构示意图；

图2为本实用新型管材送料装置结构示意图；

图3为本实用新型管材送料装置结构示意图；

图4为本实用新型管材送料装置立体结构示意图；

图5为本实用新型旋转取送料部结构示意图；

图6为本实用新型旋转取送料部结构示意图；

图7为本实用新型第一管材夹紧机构结构示意图；

图8为本实用新型第一管材夹紧机构结构示意图；

图9为图3的局部放大图。

其中，1、机架，11、固定杆，111、皮带固定板，2、料库部，21、料架，22、柔性带，23、支撑轮，24、导向板，25、导向轮，26、卷带轮，3、送料部，31、送料链条，32、支撑链轮，33、支撑板，34、送料支撑架，4、限高部，41、升降架，411、尼龙限高板，412、斜面限高板，42、支撑梁，43、第一驱动组件，5、选料部，51、滑料架，52、移动硬限位，6、分料部，61、固定托辊，62、第二驱动组件，63、限位辊，64、第一气缸，65、导向筒，7、旋转取送料部，71、底座，711、第一齿条，712、减速机固定座，713、轴承座，72、定长部，721、活动杆，722、定位板，723、感应板，73、旋转轴，731、联轴器，732、减速机，733、电机，74、第一管材夹紧机构，741、悬臂支架，7411、第一轨迹滚轮组，7412、第二轨迹滚轮组，7413、圆环，7414、悬臂，7415、导轨副，742、取送料机械手，7421、第一支架，7422、固定板，7423、夹爪，7424、第二齿条，7425、夹紧齿轮，7426、托辊组件，7427、伺服电动缸，7428、第二气缸，743、第二支架，7431、油压缓冲器，75、第二管材夹紧机构，8、管材。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本实用新型作进一步介绍。

如图1至3所示，本实用新型的管材上料装置，主要用于将管材从料库运送至加工区域，其主要包括机架1、料库部2、送料部3、限高部4、选料部5、分料部6和旋转取送料部7。

所述料库部2安装在机架1上，管材8从料库部2输送至送料部3。具体的，所述机架1包括固定杆11和皮带固定板111，所述料库部2包括料架21、柔性带22、支撑轮23、导向板24和卷带轮26；所述料架21倾斜设置在机架1上，其中靠近固定杆11的一端高于远离固定杆11的一端，使管材8可由料库部2沿着料架21倾斜滑动至送料部3。

参见图4为本实用新型管材送料装置立体结构示意图，在机架1上垂直设置多个相互平行的固定杆11，每个固定杆11上倾斜设置料库部2，所以多个料库部2之间相互平行。在工作过程中，多个料库部2同时工作，可将管材8由料库部2输送至送料部3。

导向板24与料架21的接料面垂直设置，导向板24与机架1呈角度固定连接，并且向送料部3倾斜；支撑轮23固定安装在料架21上，支撑轮23与柔性带22滚动接触，所述柔性带22的一端通过皮带固定板111固定在固定杆11上，所述柔性带22的另一端缠绕在卷带轮26上；所述固定杆11固定在机架1的一端，所述卷带轮26安装在机架1远离固定杆11的一侧，所述皮带固定板111的位置高于卷带轮26的位置，所述卷带轮26位于送料部3接料端的内侧；所述导向板24的顶部端面高于柔性带22靠近卷带轮26一端的高度。

作为优选，在机架1上可转动地设置有导向轮25，导向轮25位于固定杆11和卷带轮26之间。导向轮25用于提高连接在固定杆11和卷带轮26之间的柔性带22的卷绕效果。

在工作时，卷带轮26相对机架1逆时针方向转动，将柔性带22慢慢卷绕在卷带轮26上。从而通过支撑轮23与柔性带22配合将料架21从机架1的底部运送至顶部，进而管材8从机架1的底部运送至顶部，最上层的管材8滑落至送料部3。在管材8随着料架21上升过程中，始终与导向板24滑动接触。

所述限高部4安装在送料部3的上方，所述送料部3 和限高部4形成输送通道，所述管材8通过输送通道运送至选料部5。

如图2所示，所述送料部3包括送料链条31、支撑链轮32、支撑板33、送料支撑架34和链轮驱动装置，送料支撑架34固定连接于机架1上，所述送料链条31、支撑链轮32和支撑板33设置在送料支撑架34上，其中，送料支撑架34的上表面上设置有支撑链轮32的运行槽，且送料支撑架34的上表面为空芯结构，所述支撑链轮为两个，且对称设置，送料链条31环形缠绕在两个支撑链轮32上，链轮驱动装置通过驱动支撑链轮32转动从而带动送料链条31运动，其中送料链条31的上部位于送料支撑架34外侧，下部位于送料支撑架34上表面的空芯结构内，所述支撑板33安装在送料支撑架34的上表面上，位于送料支撑架34与送料链条31之间。

管材8从料库部2传送至送料链条31上，经送料链条31传送至选料部5。

由于送料部3这种半开放式结构，在满足送料链条31的正常传送，能够在保证正常送料之余，同时为支撑板33的安装提供条件，防止管材送料过程中送料链条31塌陷。其中，支撑板33与送料链条31为滑动接触，从而避免影响送料。

为提高送料效率，所述送料链条31表面可包覆有尼龙板或橡胶板。

限高部4包含升降架41、尼龙限高板411、斜面限高板412、支撑梁42和第一驱动组件43，升降架41通过第一驱动组件43与支撑梁42连接，所述第一驱动组件43包括齿轮、齿条和驱动电机，其中，齿轮与齿条啮合，所述齿条纵向设置，并与升降架41连接，驱动电机安装在支撑梁42上。其中，驱动电机通过驱动齿轮旋转，带动升降架41进行上下移位运动。

尼龙限高板411与斜面限高板412分别与升降架41的底部固定连接，尼龙限高板411安装在升降架41的接料端，即靠近料库部2的一端，斜面限高板412安装在滑料架51的上方，并与滑料架51平行，如图1至4所示，由于管材8从料库部2的柔性带22传送至送料部3时带有一定的角度，限高部4位于送料部3的上方，作为优选，将升降架41的接料端向上倾斜设置，从而保证和料库部2顺利对接，避免在管材8进入输送通道时受到冲击，从而使管材8受到损伤。

操作人员可以通过提前设定尼龙限高板411的高度，使得一次只能通过一层管材8，避免管材8的叠加传送，通过尼龙限高板411限高后，管材8平铺于送料链条31端面上；所述限高部4可以根据管材8的规格进行调整，适应不同管材的加工。

如图9所示，所述选料部5包括滑料架51、移动硬限位52、驱动组件、伺服电机和导轨组件，所述滑料架51固定设置在机架1上，所述移动硬限位52与滑料架51通过导轨组件滑动连接，其中移动硬限位52中安装有传感器，所述传感器与PLC***电连接，PLC***与送料部3电连接，所述滑料架51的上表面呈角度设置，由于滑料架51具有一定斜度，管材8在自身重力作用下自由滑落至移动硬限位52处。

此时管材与安装在移动硬限位52中的传感器发生感应，将信号传送至PLC***，PLC***向送料部3发出指令，使链轮驱动装置停止运行，送料部3停止工作。此时，管材8平铺于送料链条31和滑料架51表面。选料部5中移动硬限位52在伺服电机作用下向后移动相应管径距离，管材8自由滑落同样距离，最终管材8通过移动硬限位52和滑料架51进入分料部6。

所述分料部6包括固定托辊61、第二驱动组件62、限位辊63、第一气缸64、导向筒65，所述限位辊63位于固定托辊61靠近旋转取送料部7的一侧；

为保证分料顺利，分料部6应低于滑料架51表面，即所述固定托辊61的起始位置低于滑料架51的上表面，所述托辊升降组件为，所述限位升降组件包括第一气缸64；所述固定托辊61通过支架与第二驱动组件62连接，随第二驱动组件62做升降运动，所述固定托辊61的轴向与滑料架51的上表面平行。

所述限位辊63的底部与第一气缸64的活塞杆固定连接，所述限位辊63与导向筒65滑动配合连接，通过气缸作用，可以实现限位辊63在导向筒65中穿梭运动。当电机驱动第二驱动组件62上升运动时，与第二驱动组件62固定连接的固定托辊61将管材8举起，管材8自由滑落至限位辊63处。当管材8被举起后，后端平铺于滑料架51上的管材8在重力作用下继续向下移动，被第二驱动组件62挡住。

所述旋转取送料部7位于分料部6远离选料部5的一侧，所述旋转取送料部7包括底座71、定长部72、旋转轴73、第一管材夹紧机构74和第二管材夹紧机构75；所述底座71的两端分别安装有减速机固定座712和轴承座713，所述旋转轴73的一端与轴承座713连接，另一端通过联轴器731与减速机732连接，所述减速机732安装在减速机固定座712上，所述减速机732与电机733连接，所述电机733通过驱动减速机732带动旋转轴73旋转。

所述定长部72包括活动杆721、定位板722和感应板723，所述定位板722安装在活动杆721的上部，所述活动杆721可移动安装在底座71上，所述感应板723固定安装在底座71的一端，所述定位板722与感应板723对应设置；所述第一管材夹紧机构74和第二管材夹紧机构75安装在底座71上，所述第一管材夹紧机构74和第二管材夹紧机构75位于定位板722和感应板723之间；所述第一管材夹紧机构74和第二管材夹紧机构75均安装有悬臂支架741和取送料机械手742，所述悬臂支架741和取送料机械手742滚动连接，所述旋转轴73穿过第一管材夹紧机构74和第二管材夹紧机构75的悬臂支架741，并带动取送料机械手742旋转，所述管材8通过取送料机械手742由分料部6运送至加工区域。

所述感应板723上安装有传感器，所述传感器与PLC***电连接，所述PLC***分别与第一管材夹紧机构74和第二管材夹紧机构75电连接。

定长部72中活动杆721在通过移动对管材8进行定位，当管材8推动至与安装于另一端的传感器发生动作时，定长部72中伺服电机反向运转，并运行至指定区域，通过该定长部72动作后，可以获知管材8的长度，从而将管材8的长度信息通过***反馈到下个工序中，提高了该上料装置的自动化。定长部72动作结束，第一管材夹紧机构74和第二管材夹紧机构75开始动作。

通过定长部72获得的管材8的长度，PLC***统一分配第一管材夹紧机构74的位置。

其中，所述第一管材夹紧机构74的悬臂支架741为可移动式结构，所述第一管材夹紧机构74通过悬臂支架741可移动安装在底座71上，所述第二管材夹紧机构75固定安装在底座71靠近感应板723的一端；所述悬臂支架741包括第一轨迹滚轮组7411、圆环7413、第二轨迹滚轮组7412、悬臂7414、导轨副7415；所述悬臂支架741的中部设置有圆形孔洞，所述第一轨迹滚轮组7411环绕圆形孔洞安装在悬臂支架741的一侧，所述圆环7413安装在圆形孔洞内，所述第二轨迹滚轮组7412环绕圆形孔洞安装在悬臂支架741的另一侧，所述圆环7413通过第一轨迹滚轮组7411与悬臂支架741滚动连接。

所述旋转轴73穿过第一轨迹滚轮组7411、圆环7413和第二轨迹滚轮组7412，所述旋转轴73与圆环7413间隙配合，所述第二轨迹滚轮组7412与旋转轴73滚动接触，所述圆环7413与悬臂7414固定连接；所述悬臂7414通过导轨副7415与取送料机械手742连接；所述取送料机械手742包括第一支架7421、固定板7422、夹爪7423、两列第二齿条7424、夹紧齿轮7425、托辊组件7426、伺服电动缸7427和气缸7428；两列所述的第二齿条7424和夹紧齿轮7425安装在固定板7422上，所述固定板7422与第一支架7421固定连接，所述第一支架7421通过导轨副7415与悬臂7414连接；所述夹爪7423包括上夹爪和下夹爪，所述上夹爪和下夹爪分别固定于两列第二齿条7424上，所述第二齿条7424分别位于夹紧齿轮7425的两侧，所述夹紧齿轮7425与第二齿条7424啮合；所述伺服电动缸7427安装在第一支架7421上，所述托辊组件7426与伺服电动缸7427连接，所述气缸7428的活塞杆与固定板7422连接，所述气缸7428安装在悬臂7414上。

所述第一管材夹紧机构74包括第二支架743、油压缓冲器7431，所述第二支架743固定于悬臂7414的一侧，所述油压缓冲器7431固定于第二支架743上。

其具体工作原理如下：

当本管材上料装置进行工作时，首先将捆料管材8通过行车或叉车安放在料架21上面，料库部2电机驱动卷带轮26逆时针方向转动，柔性带22卷绕在卷带轮26上面，通过支撑轮23与柔性带22配合将管材8从底部运送至顶部，管材8向上滑动过程中始终与导向板24滑动接触，可有效防止捆料扭转。最上层管材8滑落至送料部3。送料部3与料库部2之间安装有传感器，此时该传感器通过管材8的碰撞产生动作传输给PLC，PLC控制料库部2促使卷带轮26旋转的驱动电机停止运转。

限高部4设置在送料部3的上方，通过***中输入的管材管径大小，限高部4中升降架41在伺服电机驱动下到达相应位置，从而对输送通道的管径进行调节，管材8通过尼龙限高板411的作用，将叠加在一起的管材8上层挡住，使管材8全部平铺于送料链条31端面上，使得送料部一次只能通过一层管材8，避免管材8的叠加传送。

送料部3的送料链条31与支撑链轮32配合，将管材8送至滑料架51处，由于滑料架51具有一定斜度，管材8在自身重力作用下自由滑落至移动硬限位52处。移动硬限位52中安装有传感器，此时管材与安装在移动硬限位52中的传感器发生感应，送料电机停止旋转，送料部3停止工作。管材8平铺于送料链条31和滑料架51表面。

选料部5中移动硬限位52在伺服电机作用下向后移动相应管径距离，管材8自由滑落同样距离。此时，分料部6中电机驱动固定托辊61向上升起，将单根管材8举起，管材8自由滑落至限位辊63处，通过第一气缸64作用，可以实现限位辊63在导向筒65中穿梭运动。当管材8被举起后，后端平铺于滑料架51上的管材8在重力作用下继续向下移动，被第二驱动组件62挡住。管材8滑落过程中促使安装在固定托辊61附近的传感器动作，定长部72开始动作。

定长部72中伺服电机驱动活动杆721运动，对管材8进行定位，在定位过程中，安装在活动杆721上的定位板722每经过一个限位辊63时，处于相应位置的第一气缸64动作，限位辊63缩回至导向筒65内部。

定位板722为刀把型结构，定位板722包括定位面和限位面，限位面的底部低于定位面，限位面的底部低于定位面，限位辊63位于限位面靠近感应板723的一侧。这样可以有效防止异形设计的定位板722与限位辊63干涉。

随着活动杆721对管材的推动，当感应板723的形变超出限定值，安装于感应板723的传感器发生动作时，定长部72中伺服电机反向运转，并运行至指定区域。

针对不同长度的管材，设置有不同的管材长度区域，活动杆721的初始位置为原点，推进的最远位置为终点，数控机床将记录的活动杆721移动距离发送至PLC，PLC根据机床长度计算出管材长度，并对应其相应的管材长度区域，每个管材长度区域设置有相应的管材夹持区域。

通过推算出的管材夹持区域，PLC统一分配第一管材夹紧机构74的位置。

当第一管材夹紧机构74运动至指定位置，伺服电动缸7426通过***中输入管材8管径的大小，驱动托辊组件7426运动至相应位置。取料送料机械手742在旋转轴作用下顺时针旋转，旋转至分料部6下面，第二气缸7428推动机械手向前伸出，此时管材8处于上、下夹爪7423中间，安装于取料送料机械手742内部的伺服电机带动减速机、主齿轮转动，上、下夹爪均通过齿条与主齿轮连接，上、下夹爪的两根齿条分立在主齿轮的两侧。上、下夹爪7423同步移动夹紧管材8，通过以上所有机构组合，保证了管材8在取料、送料过程中的对中性，提高了管材8的送料精度。

当上、下夹爪7423夹紧管材8后，通过旋转轴将取料送料机械手742逆时针旋转，将管材8送至加工区域。

此时移动硬限位52返回至原点处并感应到管材8存在，随即进行下一次分料；如果移动硬限位52返回原位后，处于移动硬限位52处中传感器感应不到管材8（即滑料架51中无管材8），此时，送料部3和料库部2电机运转，进行下一次上料。

柔性带22与固定杆11的固定端高于导向轮25的顶面，从而进一步增强柔性带22对管材8的驱动效果。

导向板24与机架1固定连接，导向板24与机架1形成一定夹角，与料架21垂直，导向板24垂直端面应高于柔性带22自由位置。管材8随着料架21上升过程中始终与导向板24滑动接触。

综上所述，该上料装置对管材类型及尺寸的包容性高，可方便高效地用于不同类型及长度的管材8；且该装置采用自动化控制，上料速度快，管材8的整体受力均衡，设备的结构紧凑能够有效节省占地面积，且通过PLC***进行控制上料位置精度高，保证了整个上料***的稳定高效。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡在本实用新型的精神和原则之内所做任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种管材上料装置，其特征在于：包括机架（1）及依次连接的料库部（2）、送料部（3）、限高部（4）、选料部（5）、分料部（6）和旋转取送料部（7）；

所述料库部（2）安装在机架（1）上，管材（8）从料库部（2）输送至送料部（3），所述限高部（4）安装在送料部（3）的上方，所述送料部（3）和限高部（4）形成输送通道，所述管材（8）通过输送通道运送至选料部（5）；

所述选料部（5）包括滑料架（51）和移动硬限位（52），所述管材（8）通过滑料架（51）和移动硬限位(52)的配合进入分料部（6）；

所述分料部（6）包括固定托辊（61）、升降组件和限位辊（63），所述升降组件包括托辊升降组件和限位升降组件，所述托辊升降组件与固定托辊（61）的底部连接，所述限位升降组件与限位辊（63）的底部连接，所述限位辊（63）位于固定托辊（61）靠近旋转取送料部（7）的一侧；

所述旋转取送料部（7）位于分料部（6）远离选料部（5）的一侧，用于将管材（8）运送至加工平台。

2.如权利要求1所述的管材上料装置，其特征在于：所述旋转取送料部（7）包括底座（71）、定长部（72）、旋转轴（73）、第一管材夹紧机构（74）和第二管材夹紧机构（75）；

所述底座（71）的两端分别安装有减速机固定座（712）和轴承座（713），所述旋转轴（73）的一端与轴承座（713）连接，另一端通过联轴器（731）与减速机（732）连接，所述减速机（732）安装在减速机固定座（712）上，所述减速机（732）与电机（733）连接，所述电机（733）通过驱动减速机（732）带动旋转轴（73）旋转；

所述定长部（72）包括活动杆（721）、定位板（722）和感应板（723），所述定位板（722）安装在活动杆（721）的上部，所述活动杆（721）可移动安装在底座（71）上，所述感应板（723）固定安装在底座（71）的一端，所述定位板（722）与感应板（723）对应设置；

所述第一管材夹紧机构（74）和第二管材夹紧机构（75）安装在底座（71）上，所述第一管材夹紧机构（74）和第二管材夹紧机构（75）位于定位板（722）和感应板（723）之间；

所述第一管材夹紧机构（74）和第二管材夹紧机构（75）均安装有悬臂支架（741）和取送料机械手（742），所述悬臂支架（741）和取送料机械手（742）滚动连接，所述旋转轴（73）穿过第一管材夹紧机构（74）和第二管材夹紧机构（75）的悬臂支架（741），并带动取送料机械手（742）旋转，所述管材（8）通过取送料机械手（742）由分料部（6）运送至加工区域。

3.如权利要求1所述的管材上料装置，其特征在于：所述机架（1）包括固定杆（11）和皮带固定板（111），所述料库部（2）包括料架（21）、柔性带（22）、支撑轮（23）、导向板（24）和卷带轮（26）；

所述料架（21）倾斜设置在机架（1）上，所述导向板（24）与料架（21）的接料面垂直设置，所述导向板（24）与机架（1）固定连接并呈角度设置；

所述支撑轮（23）固定安装在料架（21）上，所述支撑轮（23）与柔性带（22）滚动接触，所述柔性带（22）的一端通过皮带固定板（111）固定在固定杆（11）上，所述柔性带（22）的另一端缠绕在卷带轮（26）上；

所述固定杆（11）垂直固定在机架（1）的一端，所述卷带轮（26）安装在机架（1）远离固定杆（11）的一侧；

所述皮带固定板（111）的位置高于卷带轮（26）的位置，所述卷带轮（26）位于送料部（3）接料端的内侧；

所述导向板（24）的顶部端面高于柔性带（22）靠近卷带轮（26）一端的高度；在机架（1）上可转动地设置有导向轮（15），所述导向轮（15）位于固定杆（11）和卷带轮（26）之间。

4.如权利要求1所述的管材上料装置，其特征在于：所述送料部（3）包括送料链条（31）、支撑链轮（32）、支撑板（33）、送料支撑架（34）和链轮驱动装置，送料支撑架（34）固定连接于机架（1）上，所述送料链条（31）、支撑链轮（32）和支撑板（33）设置在送料支撑架（34）上，所述支撑链轮为两个，且两个支撑链轮对称设置，所述送料链条（31）环形缠绕在两个支撑链轮（32）上，所述链轮驱动装置通过驱动支撑链轮（32）带动送料链条（31）运动；

所述送料支撑架（34）的上表面为空芯结构且设置有支撑链轮（32）的运行槽，所述送料链条（31）的上部位于送料支撑架（34）的外侧，下部位于送料支撑架（34）上表面的空芯结构内，所述支撑板（33）安装在送料支撑架（34）的上表面上，所述支撑板（33）位于送料支撑架（34）与送料链条（31）之间，所述支撑板（33）与送料链条（31）滑动接触。

5.如权利要求1所述的管材上料装置，其特征在于：所述限高部（4）包含升降架（41）、尼龙限高板（411）、斜面限高板（412）、支撑梁（42）和第一驱动组件（43），所述升降架（41）通过第一驱动组件（43）与支撑梁（42）连接，所述尼龙限高板（411）与斜面限高板（412）分别与升降架（41）的底部固定连接，所述尼龙限高板（411）安装在升降架（41）的接料端，所述斜面限高板（412）安装在滑料架（51）的上方，所述升降架（41）的接料端和尼龙限高板（411）均向上倾斜设置。

6.如权利要求1所述的管材上料装置，其特征在于：所述选料部（5）包括驱动组件、伺服电机和导轨组件，所述滑料架（51）固定设置在机架（1）上，所述移动硬限位（52）与滑料架（51）通过导轨组件滑动连接，所述移动硬限位（52）通过驱动组件与伺服电机连接，所述移动硬限位（52）内安装有传感器，所述传感器与PLC***电连接，所述PLC***与送料部（3）电连接，所述滑料架（51）的上表面呈角度设置，所述管材（8）通过移动硬限位（52）和滑料架（51）进入分料部（6）。

7.如权利要求1所述的管材上料装置，其特征在于：所述固定托辊（61）的起始位置低于滑料架（51）的上表面，所述托辊升降组件为第二驱动组件（62），所述限位升降组件包括第一气缸（64）；

所述固定托辊（61）通过支架与第二驱动组件（62）连接，随第二驱动组件（62）做升降运动，所述固定托辊（61）的轴向与滑料架（51）的上表面平行；

所述分料部（6）包括导向筒（65），所述限位辊（63）的底部与第一气缸（64）的活塞杆固定连接，所述限位辊（63）与导向筒（65）滑动配合连接。

8.如权利要求2所述的管材上料装置，其特征在于：所述感应板（723）上安装有传感器，所述传感器与PLC***电连接，所述PLC***分别与第一管材夹紧机构（74）和第二管材夹紧机构（75）电连接。

9.如权利要求8所述的管材上料装置，其特征在于：所述第一管材夹紧机构（74）的悬臂支架（741）为可移动式结构，所述第一管材夹紧机构（74）通过悬臂支架（741）可移动安装在底座（71）上，所述第二管材夹紧机构（75）固定安装在底座（71）靠近感应板（723）的一端；

所述悬臂支架（741）包括第一轨迹滚轮组（7411）、圆环（7413）、第二轨迹滚轮组（7412）、悬臂（7414）、导轨副（7415）；

所述悬臂支架（741）的中部设置有圆形孔洞，所述第一轨迹滚轮组（7411）环绕圆形孔洞安装在悬臂支架（741）的一侧，所述圆环（7413）安装在圆形孔洞内，所述第二轨迹滚轮组（7412）环绕圆形孔洞安装在悬臂支架（741）的另一侧，所述圆环（7413）通过第一轨迹滚轮组（7411）与悬臂支架（741）滚动连接；

所述旋转轴（73）穿过第一轨迹滚轮组（7411）、圆环（7413）和第二轨迹滚轮组（7412），所述旋转轴（73）与圆环（7413）间隙配合，所述第二轨迹滚轮组（7412）与旋转轴（73）滚动接触，所述圆环（7413）与悬臂（7414）固定连接；

所述悬臂（7414）通过导轨副（7415）与取送料机械手（742）连接；

所述取送料机械手（742）包括第一支架（7421）、固定板（7422）、夹爪（7423）、两列第二齿条（7424）、夹紧齿轮（7425）、托辊组件（7426）、伺服电动缸（7427）和气缸（7428）；

两列所述的第二齿条（7424）和夹紧齿轮（7425）安装在固定板（7422）上，所述固定板（7422）与第一支架（7421）固定连接，所述第一支架（7421）通过导轨副（7415）与悬臂（7414）连接；

所述夹爪（7423）包括上夹爪和下夹爪，所述上夹爪和下夹爪分别固定于两列第二齿条（7424）上，所述第二齿条（7424）分别位于夹紧齿轮（7425）的两侧，所述夹紧齿轮（7425）与第二齿条（7424）啮合；

所述伺服电动缸（7427）安装在第一支架（7421）上，所述托辊组件（7426）与伺服电动缸（7427）连接，所述气缸（7428）的活塞杆与固定板（7422）连接，所述气缸（7428）安装在悬臂（7414）上。

10.如权利要求9所述的管材上料装置，其特征在于：所述第一管材夹紧机构（74）包括第二支架（743）、油压缓冲器（7431），所述第二支架（743）固定于悬臂（7414）的一侧，所述油压缓冲器（7431）固定于第二支架（743）上。