CN102581314B - 一种电动缸推进式棒料送料机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动缸推进式棒料送料机，包括倾斜设置于机架上方的料架、挡料装置、上料装置、托辊装置、推料装置和控制系统。由于采用了伺服电动缸，由伺服电机驱动并采用PLC控制，实现了送料过程中的变速运动，能适应送料过程中负载的波动，减小冲击，提高了送料过程的稳定性和准确性；通过优化PLC控制程序，可化解因速度变化引起的冲击，使得机器在工作过程中平稳、柔性好，增强了适应波动性负荷的能力，能即时检测到超载而自动报警或停机，联合数控设备数控系统强大的编程和兼容功能，非常适合长度1~2米、直径φ25~60毫米的中长实心棒料或空心管料加工时上料、给料的自动化场合。

Description

一种电动缸推进式棒料送料机

技术领域

本发明涉及棒料加工过程中的自动送料设备领域，更具体的说，改进涉及的是一种电动缸推进式棒料送料机。

背景技术

随着工厂自动化生产的要求越来越高，现有棒料加工过程中的自动送料设备已难以满足现代化制造工厂的自动化生产要求，尤其是对于长度1～2米、直径φ25～60毫米的中长实心棒料或空心管料的上料、给料，现有的自动送料机通常采用气、液动装置或者链传动进行自动送料。

但是，气、液动装置或者链传动在送料过程中都难以实现变速运动，且冲击大、速度变化范围小、柔性差、适应波动性负荷的能力弱、定位精度低。

因此，现有技术尚有待改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种电动缸推进式棒料送料机，可实现变速运动，冲击小、速度变化范围大、柔性好、适应波动性负荷的能力强、定位精度高。

本发明的技术方案如下：一种电动缸推进式棒料送料机，包括机架、料架、挡料装置、上料装置、托辊装置、推料装置和控制系统；其中：所述料架倾斜设置在所述机架的上方；所述挡料装置位于所述料架的右上方，用于限制棒料下落的空间，与所述料架、上料装置一起作用确保单根棒料送入所述托辊装置的料槽中，所述挡料装置包括横梁和数块钩板；所述横梁沿棒料轴向设置，用螺栓固定在所述机架的前后侧板上；所述钩板沿棒料轴向平行布置在横梁上，用紧定螺钉固定，可沿棒料垂直方向调节；所述上料装置位于所述料架的右下方，用于将所述料架上的棒料单根地平行移送到所述托辊装置上，所述上料装置包括气缸、推块和斜托块，所述气缸设置在所述料架的下方，所述推块设置在所述气缸的活塞杆端，所述斜托块固定在所述机架上，位于所述钩板右下方、所述推块右侧，与所述推块平行、交错、牙嵌式布置，所述气缸活塞杆的运动方向与所述料架上的棒料相垂直，所述推块顶面设置为水平面，所述斜托块左上方设置为倾斜面，所述推块前进端侧面与所述斜托块的倾斜面垂直；所述托辊装置设置在所述上料装置的右侧，用于承接从所述上料装置送出的单根棒料；所述推料装置包括一受控于可编程控制器控制的伺服电动缸，在所述伺服电动缸上设置有滑块，滑块上设置有推杆，用于在所述伺服电动缸的驱动下，将所述托辊装置上的棒料从其尾端推送到自动加工设备的夹待装置的某个指定位置；所述控制系统包括PLC、显示面板、检测元件和电气元件，所述PLC用于控制伺服电动缸在送料过程中实现变速运动，以适应负载波动和减小冲击。

所述的电动缸推进式棒料送料机，其中：所述料架向右侧倾斜设置，固定在所述机架的前后侧板上。

所述的电动缸推进式棒料送料机，其中：所述托辊装置包括托辊架和数组托辊；所述托辊架沿所述料架上的棒料的轴向设置，固定在所术机架上；所述托辊沿所述托辊架的长度方向平行设置，所述托辊上滚子可自由转动。

所述的电动缸推进式棒料送料机在本实施方案中，所述托辊匀为V型托辊，用于主要支承棒料的托辊设置为小角度弹簧自张半开式V型托辊，用于适应不同重量的棒料和自动定位，确保棒料置入所述托辊装置料槽后能自动归到轴线位置。

所述的电动缸推进式棒料送料机，其中：所述两个磁性开关，分别设置在所述料架右侧端和所述托辊装置的托辊下方。

所述的电动缸推进式棒料送料机，其中：所述激光传感器设置在所述托辊装置的正前端，用于当所述托辊装置中的棒料的前端越过所述激光传感器时，发送开始计程的信号给所述控制系统。

本发明所提供的一种电动缸推进式棒料送料机，由于采用了伺服电动缸，由伺服电机驱动并采用PLC控制，实现了送料过程中的变速运动，适应了送料过程中负载的波动，减小了冲击，提高了送料过程的稳定性和准确性；而且通过优化PLC控制程序，使得速度变化范围大、柔性好，增强了适应波动性负荷的能力，利于即时检测到超载而自动报警或停机，非常适合长度1～2米、直径φ25～60毫米的中长实心棒料或空心管料的上料、给料的自动化场合。

附图说明

图1是本发明电动缸推进式棒料送料机的正面立体图。

图2是本发明电动缸推进式棒料送料机的背面立体图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的具体实施方式和实施例加以详细说明，所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并非用于限定本发明的具体实施方式。

如图1所示，图1是本发明电动缸推进式棒料送料机的前侧面立体图，该棒料送料机包括机架100、料架110、上料装置120、托辊装置130、挡料装置140和推料装置150；其中：所述料架110向右下倾斜地设置在所述机架100的上部，用于利用棒料(附图未示出，下同)自身重量的分力促使棒料向下滚动；所述上料装置120设置在所述料架110的右下方，用于将所述料架110上的棒料单根地平移到所述托辊装置130上；所述挡料装置140设置在所述料架110的右上部，用于限制所述料架110上的棒料下落时的空间；所述托辊装置130设置在所述上料装置120的右侧，用于承接从所述上料装置120推出的单根棒料；所述推料装置150包括一伺服电动缸151，受制于送料机控制系统中的可编程控制器PLC控制，在所述伺服电动缸151的滑块152上设置有推杆153，所述推料装置150位于所述托辊装置130的正上方，用于在所述伺服电动缸151的驱动下，将所述托辊装置130上的棒料从其尾端推入到自动加工设备的夹持装置(附图未示出，下同)内。

在本发明电动缸推进式棒料送料机的优选实施方式中，结合图2所示，图2是本发明电动缸推进式棒料送料机的后侧面立体图，具体的，所述上料装置120包括图2中的气缸121、图1中的推块122和图1中的斜托块160；所述气缸121设置在所述料架110的下方，所述推块122设置在所述气缸121的活塞杆端，所述斜托块160设置在所述料架110与所述挡料装置140中的钩板143作用形成的棒料出口的正下方，所述气缸121活塞杆的运动方向与所述料架110上的棒料相垂直。采用气动装置将料架110上的棒料推送到托辊装置130的V型托辊槽内中，可以做到上料准确可靠。

具体的，如图1所示，所述托辊装置130包括托辊架131和V型托辊132；所述托辊架131沿所述料架110上的棒料的轴向设置，所述V型托辊132沿所述托辊架131的长度方向平行间隔设置，所述V型托辊132的轴心线与滚落到所述托辊装置130中的棒料的轴心线相垂直，便于所述棒料轴向移动。

较好的是，所述V型托辊132包括间隔设置的小角度弹簧自张半开式V型托辊134和辅助辊133；用于将从所述料架110上滚落的棒料定位在所述托辊槽架131的中心线上，避免所述棒料出现偏位的现象。

以及，如图1所示，在所述托辊装置130的前端设置有激光传感器170(俗称激光电子眼)，所述激光传感器170信号连接送料机的控制系统，用于当所述托辊装置130中的棒料的前端越过所述激光传感器170时，发送开始计程的信号给所述控制系统，以计量所述棒料在所述推杆153的推动下向前移动的行程；当激光电子眼闭合时为送料状态，激光电子眼开始闭合的瞬间设定为棒料开始位移的零点，此时控制系统开始计数，当达到设定值时触发所述伺服电动缸151停止送料，同时通知数控设备的夹持装置动作，将棒料夹紧，以做好加工的准备；这种采用激光感应开关控制送料行程计数起点的方式，配合伺服电动缸151，能达到较高的送料精度和定位精度，且结构简单。

较好的是，为避免自动加工设备的卡盘在夹紧时出现棒料后退的现象，可在送料机的控制程序中增加延时程序，用于在自动加工设备的卡盘(附图未示出，下同)动作时，延时所述推料装置150中伺服电动缸151动作，避免所述推杆153后退，使得棒料在所述卡盘卡紧之前都一直处于被顶紧的状态下，由此可以进一步提高送料的精度和棒料的定位精度。

具体的，结合图1所示，所述挡料架140包括图2中的横梁142和图1中的数块钩板143；所述横梁142固定在所述机架100的侧板111上，所述钩板143设置在所述横梁142上，用于从上面钩住所述棒料。

本发明电动缸推进式棒料送料机在自动模式下，实现自动送料动作的工作原理是：如图1结合图2所示，由数控车床等自动加工设备输出送料信号给自动送料机，当所述托辊装置130中有棒料时，接通磁性开关，所述推料装置150中的伺服电动缸151动作，其滑块152带动推杆153推棒料的尾部，使棒料在V型托辊132上沿轴向向自动加工设备机床上的卡盘孔中移动，一旦棒料的前端越过激光传感器170时控制系统就开始计程，当计程到预先设定的位移值时，自动送料机发出信号给自动加工设备，使其机床上的卡盘动作以夹紧棒料，并发出信号给自动送料机，使所述推料装置150中的滑块152经一定延时后退回原点；然后，所述上料装置120中的气缸121动作，带动推块122先后退再前进，后退时会从所述料架110上落下一根棒料，而前进时则可将落下的棒料推出，同时利用推块122的上平面托住所述料架110上后续待落下的棒料，而落下的棒料滚落到所述托辊装置130中，接通磁性开关，进入下一循环。

与现有技术中的棒料送料机相比，本发明所提供的一种电动缸推进式棒料送料机，由于采用了伺服电动缸，由伺服电机驱动并采用PLC控制，实现了送料过程中的变速运动，适应了送料过程中负载的波动，减小了冲击，提高了送料过程的稳定性和准确性；而且通过优化PLC控制程序，使得速度变化范围大、柔性好，增强了适应波动性负荷的能力，利于即时检测到超载而自动报警或停机，非常适合长度1～2米、直径φ25～60毫米的中长实心棒料或空心管料的上料、给料的自动化场合。

应当理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不足以限制本发明的技术方案，对本领域普通技术人员来说，在本发明的精神和原则之内，可以根据上述说明加以增减、替换、变换或改进，而所有这些增减、替换、变换或改进后的技术方案，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种电动缸推进式棒料送料机，其特征在于：包括机架、料架、挡料装置、上料装置、托辊装置、推料装置和控制系统；其中：

所述料架向右倾斜设置在所述机架的上方，固定在所述机架的前后侧板上；

所述挡料装置位于所述料架的右上方，固定在所述机架的前后侧板上，用于限制所述料架上棒料下落和移动的空间；所述挡料装置包括横梁和数块钩板；所述横梁沿棒料轴向设置，用螺栓固定在所述机架的前后侧板上；所述钩板沿棒料轴向平行布置在横梁上，用紧定螺钉固定，可沿棒料垂直方向调节；

所述上料装置位于所述料架的右下方、所述托辊装置左侧，固定在所述机架的前后侧板上，用于将所述料架上的棒料单根地平行移送到所述托辊装置上；所述上料装置包括气缸、推块和斜托块，所述气缸设置在所述料架的下方，所述推块设置在所述气缸的活塞杆端，所述斜托块固定在所述机架上，位于所述钩板右下方、所述推块右侧，与所述推块平行、交错、牙嵌式布置，所述气缸活塞杆的运动方向与所述料架上的棒料相垂直，所述推块顶面设置为水平面，所述斜托块左上方设置为倾斜面，所述推块前进端侧面与所述斜托块的倾斜面垂直；所述托辊装置设置在所述料架的右下方、上料装置右侧，固定在所述机架上，用于承接从所述上料装置给出的单根棒料；

所述推料装置，位于所述托辊装置的正上方，固定于所述机架的前后侧板上；所述推料装置包括电动缸、滑块和推杆；所述电动缸采用伺服驱动，固定在所述机架上；所述滑块固定于所述电动缸的滑块安装板上，上下位置可调节，随所述电动缸一起运动；所述推杆固定在所述滑块上的弹性夹头内，与所述托辊装置上的棒料同轴；在所述控制系统的指挥下共同作用，可将所述托辊装置上的单根棒料从其尾端推送到数控设备夹持装置的某个指定位置；

所述控制系统，是所述电动缸推进式棒料送料机的指挥中心，包括PLC、显示面板、检测元件和电气元件，所述PLC用于控制所述电动缸在送料过程中实现变速运动，以适应负载波动和减小冲击。

2.根据权利要求1所述的电动缸推进式棒料送料机，其特征在于：所述推块的前端为倾斜面，该倾斜面与所述斜托块的倾斜面垂直，所述推块的顶面为水平设置，可用于承接经挡料装置限制而下滚的棒料，所述推块可在气缸作用下滑动。

3.根据权利要求1所述的电动缸推进式棒料送料机，其特征在于：所述斜托块的左上方为倾斜面，该倾斜面与所述推块前端的倾斜面垂直，所述斜托块固定在所述机架上，用于所述推块后退时承接从推块顶面上滚落下来的单根棒料，或者，所述推块前进时承载单根棒料随推块前进向前滚动，直到落入所述托辊装置的V型槽中。

4.根据权利要求1所述的电动缸推进式棒料送料机，其特征在于：所述推块与斜托块，平行交错、牙嵌式设置，推块固定在所述气缸的活塞杆端，斜托块固定在所述机架上，工作时互不干涉。

5.根据权利要求1所述的电动缸推进式棒料送料机，其特征在于：所述托辊装置包括托辊架、数个V型托辊；所述托辊架固定在所述机架上，位于所述上料装置右侧；所述V型托辊沿所述棒料轴向、数控设备夹持装置内孔的轴线方向平行布置，所述托辊上的滚子可以自由转动。

6.根据权利要求5所述的电动缸推进式棒料送料机，其特征在于：数个所述V型托辊沿棒料轴向平行设置在托辊架上，所述V型托辊上的滚子可自由转动；所述托辊架固定在所述机架上，位于所述斜托块的右侧，所述托辊装置用于承接由推块和斜托块共同作用送出来的单根棒料以及所述推杆前进送料时对棒料的导向和支承作用。

7.根据权利要求1所述的电动缸推进式棒料送料机，其特征在于：所述检测元件包括数个磁性开关、激光传感器；所述PLC是指挥中心，负责接收、处理和发出控制信号，指挥机器完成各种动作；所述显示面板负责显示机器工作状态和设置参数；所述数个磁性开关，负责检测所述料架、托辊装置内是否有料，分别设置在所述料架和托辊架上；所述激光传感器，负责检测推料装置送料过程中，棒料前端位置，确定棒料计程起点，位于所述托辊装置前端，固定在所述机架上。

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