CN110844455B - 一种上料输送系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种上料输送系统，涉及激光切割机管材分料领域，位于送料平台的出料端，所述送料平台的出料端的上方设置有限高前立板，其包括托辊组件和挡料组件；所述托辊组件包括多组平行设置的托辊支架，所述托辊支架的上端分别安装有托辊，所述托辊支架为可升降结构；所述挡料组件包括挡料柱、导向套、挡料升降结构和导向套位置调整结构，所述挡料升降结构与导向套连接，所述挡料柱穿过导向套的套筒与挡料升降结构连接，所述托辊支架通过导向套位置调整结构与导向套连接。该系统能够保证对单一管材进行输送，使后续工序的上料过程能够实现单根管材的依次有序输送，缓解上料程序的压力，提高整个管材加工过程的效率。

Description

一种上料输送系统

技术领域

本发明属于管材分料领域，具体涉及一种应用至激光切割机的上料输送系统。

背景技术

在管材的自动加工送料过程中，送料平台通常是将批量进行管材运输，在运输过程中容易造成管材的堆叠，不利于后续管材的运输和加工，影响管材的加工效率。

为解决该问题，现有技术采用了在送料平台上设置限高结构来避免管材大量堆叠的问题。但是由于管材是批量输送的，限高只能实现单根管材批量输送，对后续管材加工程序的压力较大。另外，对于细管等刚性较弱的管料，在管材上料运输时易产生弯曲变形的问题。因此，如何实现单根管材依次有序的输送，快速准确的将管材输送到加工位置成为亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供一种上料输送系统，以解决上述技术问题。

本发明提供一种上料输送系统，位于送料平台的出料端，所述送料平台的出料端的上方设置有限高前立板，所述上料输送系统包括托辊组件和挡料组件；所述托辊组件包括多组平行设置的托辊支架，所述托辊支架的上端分别安装有托辊，所述托辊支架为可升降结构；所述挡料组件包括挡料柱、导向套、挡料升降结构和导向套位置调整结构，所述挡料升降结构与导向套连接，所述挡料柱穿过导向套的套筒与挡料升降结构连接，所述托辊支架通过导向套位置调整结构与导向套连接。

进一步的，所述导向套位置调整结构为旋转移位结构，所述旋转移位结构包括旋转轴、转向器、旋转传动轴、减速器和第一伺服电机，所述第一伺服电机通过减速器与旋转传动轴连接，所述旋转传动轴通过转向器与旋转轴连接，所述旋转轴通过连接板与导向套连接。

进一步的，所述旋转轴通过轴套和安装座与托辊支架连接。

进一步的，导向套位置调整结构为带传动位移结构，所述带传动位移结构包括带传动结构和导向套位移结构，所述导向套位移结构包括滑轨、滑块和传动连接结构，所述滑轨水平安装在托辊支架上，所述滑块与滑轨滑动配合，所述滑块通过传动连接结构分别与导向套和带传动结构连接。

进一步的，所述带传动结构包括同步带、主动带轮、张紧轮、从动带轮、选料驱动轴和第二伺服电机，所述第二伺服电机通过减速机与选料驱动轴连接，所述主动带轮安装在选料驱动轴上，所述张紧轮和从动带轮分别安装在托辊支架上，所述主动带轮、张紧轮和从动带轮通过同步带带连接，所述传动连接结构通过压紧板与同步带连接。

进一步的，所述从动带轮数量为两个，两个从动带轮的轴心所在的直线与滑块在滑轨上的运动方向平行。

进一步的，所述托辊组件包括升降驱动结构，所述托辊支架与升降驱动结构连接，所述升降驱动结构包括升降驱动轴、驱动齿轮和电机减速机，所述电机减速机与升降驱动轴连接，所述驱动齿轮分别套装在升降驱动轴上，所述驱动齿轮与齿条啮合，所述齿条竖直安装在托辊支架上。

进一步的，所述挡料升降结构包括气缸，所述气缸固定在导向套的下端，所述挡料柱穿过导向套的套筒与气缸的活塞杆连接。

进一步的，所述托辊支架上设置有挡料板。

进一步的，多组托辊支架通过连接架连接。

本发明的有益效果在于，本发明提供的上料输送系统，配合现有的限高前立板，设置升降式的托辊支架和挡料柱，由托辊支架对管材进行承接，挡料柱对承接的管材进行位置限定，限高前立板除本身对大量管材的限高作用外，还可配合托辊支架对管材进行夹持式上升，从而保证对单一管材进行输送，使后续工序的上料过程能够实现单根管材的依次有序输送，缓解上料程序的压力，提高整个管材加工过程的效率。

此外，通过托辊支架支撑管料，能够有效避免对管料造成损伤；导向套位置调整结构能够对导向套(即挡料柱)的位置进行调整，从而能够增强上料输送系统对于不同管径的管材的适应能力。

此外，由于托辊支架与导向套等挡料组件连接，当托辊支架上升时，挡料组件也将随之上升，该种同步上升结构的设置一方面能够通过挡料柱对管材进行限位，防止管材沿托辊滑动；另一方面，由于挡料柱在管材旁进行限位，能够避免细管等刚性较弱的管材在定位板定位时，产生弯曲变形，该种设置能够方便的进行挡料且避免管材变形，有效保护管材结构。

本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1上料输送系统的结构示意图。

图2是图1的局部结构示意图。

图3是图1的局部结构侧视示意图。

图4是本发明实施例2上料输送系统的结构示意图。

图5是实施例2托辊支架示意图。

图6是实施例2带传动位移结构示意图。

图7是实施例1、2托辊支架升降原理示意图。

图8是实施例2工作原理示意图1。

图9是实施例2工作原理示意图2。

图中，1、送料平台，11、送料链条，12、限高前立板，

2、托辊组件，21、托辊支架，211、托辊，212、齿条，22、电机减速机，

23、升降驱动轴，24、驱动齿轮，25、挡料板，26、连接架，

3、挡料组件，31、挡料柱，32、导向套，33、气缸，

4、旋转移位结构，41、第一伺服电机，42、减速器，43、旋转传动轴，44、转向器，45、旋转轴，

5、带传动位移结构，51、带传动结构，511、同步带，512、主动带轮，513、张紧轮，514、从动带轮，515、选料驱动轴，516、第二伺服电机，52、导向套位移结构，521、滑轨，522、滑块，523、L形板，524、压紧板，

6、定位板，

7、管材，

8、顶料盒支架，81、顶料盒。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，都应当属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1至3所示，本实施例提供一种上料输送系统，位于送料平台1的出料端，所述送料平台1的出料端的上方设置有限高前立板12。

所述上料输送系统包括托辊组件2和挡料组件3；所述托辊组件2包括多组平行设置的托辊支架21，所述托辊支架21的上端分别安装有托辊211，挡料板25固定设置于托辊支架21靠近送料平台1出料端的一侧，与限高前立板12 相对设置。进一步的，多组托辊支架21的下部通过连接架26连接，以保证托辊支架21位置的统一，同时可增强分料系统的整体强度。

作为优选，如图8所示，托辊支架21上端面靠近待分料管材7的部分设置有内倾角，以保证管材通过内倾角能顺利进入托辊211的上部。

如图2、3所示，为便于实现托辊211的同步升降，所述托辊组件2包括升降驱动机构，所述托辊支架21与升降驱动机构连接，所述升降驱动机构包括升降驱动轴23、驱动齿轮24和电机减速机22，所述电机减速机22与升降驱动轴 23连接，所述驱动齿轮24分别套装在升降驱动轴23上，所述驱动齿轮24与齿条212啮合，所述齿条212分别竖直安装在托辊支架21上。电机减速机22 通过驱动升降驱动轴23旋转，同步带动多个驱动齿轮24转动，使齿条212能够带动托辊支架21同步进行上下升降。

所述挡料组件3包括挡料柱31、导向套32、挡料升降结构和导向套位置调整结构，其中，挡料升降结构可选用气缸33、液压缸之类的活塞式可实现升降功能的结构，此处优选为气缸33，为避免挡料柱31与后续的设备产生操作冲突，所述气缸33固定在导向套32的下端，所述挡料柱31穿过导向套32的套筒与气缸33的活塞杆连接。所述托辊支架21通过导向套位置调整结构与导向套32连接。该种结构设置可使挡料组件与托辊支架连接，使托辊支架与挡料组件同步进行升降。一方面能够通过挡料柱31对管材7进行限位，防止管材7 沿托辊211滑动；另一方面，由于挡料柱31在管材7旁进行限位，能够避免细管等刚性较弱的管材在定位板6定位时，产生弯曲变形，该种设置能够方便的进行挡料且避免管材变形，有效保护管材结构。

具体的，如图2所示，所述导向套位置调整结构为旋转移位结构4，所述旋转移位结构4包括旋转轴45、转向器44、旋转传动轴43、减速器42和第一伺服电机41，所述第一伺服电机41通过减速器42与旋转传动轴43连接，所述旋转传动轴43通过转向器44与旋转轴45连接，所述旋转轴45通过连接板与导向套32连接，所述旋转轴45通过轴套和安装座与托辊支架21连接。第一伺服电机41通过驱动旋转轴45旋转，带动导向套32以旋转轴45为中心进行转动，进而带动挡料柱31进行位置调整。最终使挡料柱31的侧母线与限高前立板12之间的间距达到管材直径，以便于对管材进行夹持。

如图1至3所示，当本装置进行工作时，首先将托辊支架21通过驱动齿轮 24、齿条212的配合运动至下极限位置，使托辊211低于送料平台1，气缸33 驱动挡料柱31穿过导向套32升起，根据管材7外径，第一伺服电机41驱动减速机42、旋转传动轴43带动转向器44转动，通过转向器44将水平方向的运动转换为竖直方向的运动。转向器44带动旋转轴45旋转，旋转轴45通过连接板带动导向套32旋转，使挡料柱31同导向套32一起以旋转轴45为中心转动，当挡料柱31的侧母线与限高前立板12之间的间距达到初始录入的管材7的直径时，伺服电机停止转动。

若干管材7通过送料平台1送料，当运动至挡料柱31时，挡料柱31将其挡住，挡料柱31附近设置有若干检测开关(位置传感器或重力传感器)，当检测开关检测到管材7时，送料平台1停止送料，电机减速机22驱动升降驱动轴 23旋转并带动驱动齿轮24运动，通过驱动齿轮24与齿条212传动，带动托辊支架21向上升起，将单根管材7分出，当管材7向上升起时，管材7处于挡料柱31和限高前立板12之间，由于导向套32通过导向套位置调整结构与托辊支架21连接，托辊支架21与导向套32等挡料组件3同步升降，保证管材7不滑落，提高了分料的成功率。

当托辊支架21上升至上极限位置时，电机减速机22停止旋转，管材7相对静止，定位板6运动并对管材7进行定位。定位后的管材7通过机械手送到主机卡盘处进行夹持夹紧。

当管材7长度比较短时，管材长度范围以外的挡料柱31在气缸33作用下缩回至导向套32中，并至少保证两个挡料柱升起，定位板6运动至挡料柱31 附近进行定位，这样有效防止定位板6与挡料柱31发生干涉，当定位完成时，整个分料动作完成。关于定位板6动作部分，此为现有技术，在此不做赘述。

本发明提供的管材分料装置，设置可升降的挡料柱31对管材7进行位置限制，同时设置托辊组件2配合限高前立板12对管材7进行夹持式上升，从而保证单管运输，使后续的工序上料能够实现单根管材7的依次有序输送，缓解后续工序的加工压力，提高整个加工过程的效率，保证加工质量。

此外，由于挡料柱31为可升降结构，能够回缩至导向套32内，能够有效防止挡料柱31对后续的工序造成操作干涉。

实施例2

本实施例与实施例1的主要区别在于，导向套位置调整结构的选择，本实施例采用带传动位移结构5。

如图4-9所示，所述带传动位移结构5包括带传动结构51和导向套位移结构52，所述导向套位移结构52包括滑轨521、滑块522和传动连接结构，所述滑轨521水平安装在托辊支架21上，所述滑块522与滑轨521滑动配合，所述滑块522通过传动连接结构分别与导向套32和带传动结构51连接。

如图6所示，所述带传动结构51包括同步带511、主动带轮512、张紧轮 513、从动带轮514、选料驱动轴515和第二伺服电机516，所述第二伺服电机 516通过减速器与选料驱动轴515连接，所述主动带轮512安装在选料驱动轴 515上，所述张紧轮513和从动带轮514分别安装在托辊支架21上，所述主动带轮512、张紧轮513和从动带轮514通过同步带511带连接。所述传动连接结构采用L形板523和连接板等结构，所述L形板523的底板通过压紧板524与同步带511连接，所述L形板523的侧板与滑块522连接，即所述滑块522 通过L形板523与同步带511连接，同步带511运动将带动滑块522产生位移，所述连接板的一端与L形板523连接，所述连接板另一端与导向套32连接，因此当同步带511转动时，导向套32也将同步进行位移，使导向套32等挡料组件3亦随之进行移动。

进一步的，所述从动带轮514数量为两个，两个从动带轮514的轴心所在的直线与滑块522在滑轨521上的运动方向平行，从而使同步带511在两个从动带轮514之间为直线状态，并与滑轨521平行，便于同步带511带动滑块522在滑轨521上进行移动，使导向套32等挡料组件3亦随之进行位移。

同步带511与主动带轮512、从动带轮514啮合配合并通过张紧轮513张紧，主动带轮512装在选料驱动轴515上。第二伺服电机516通过减速机驱动选料驱动轴515转动，从而驱动主动带轮512转动，主动带轮512带动同步带511转动，使同步带511在两个从动带轮514之间做直线运动，并通过L形板 523和压紧板524带动滑块522沿滑轨521做直线移动，使导向套32及挡料柱 31也随之运动，在使得挡料柱31的侧母线与限高前立板12之间的距离达到选料所需要的距离，从而实现选料动作。第二伺服电机516和同步带511的传动方式，保证了挡料柱31与限高前立板12的精确定位，从而保证了选料的准确性。

作为优选，所述送料平台1采用送料链条11进行送料，所述送料链条11 分别位于托辊支架21的一侧。托辊支架21上端面靠近待分料管材7的部分设置有内倾角，方便管材分料。

其中，托辊211与托辊支架21活动连接，可上下、前后四个方向调节。

如图7、8、9所示，当本装置进行工作时，首先托辊支架21通过驱动齿轮 24、齿条212配合运动至下极限位置，气缸33驱动挡料柱31穿过导向套32 升起，通过激光切割机系统界面设置管材7外径，系统给第二伺服电机516发出指令，第二伺服电机516通过减速机驱动选料驱动轴515转动，从而带动主动带轮512转动，使同步带511通过L形板523带动滑块522、导向套32及挡料柱31沿滑轨521做直线移动。在当挡料柱31的侧母线与限高前立板12之间的间距达到系统所设定的位置时，第二伺服电机516停止转动。

如图1所示，若干管材7通过送料平台1送料，当运动至挡料柱31的侧母线时，挡料柱31将其挡住，挡料柱31附近设置有若干检测开关，当检测开关检测到管材7时，送料平台1停止送料，系统给电机减速机22发讯，电机减速机22驱动升降驱动轴23旋转并带动驱动齿轮24运动，通过驱动齿轮24与齿条212啮合传动，带动托辊支架21向上升起，带传动位移结构5和挡料组件3 也随之同步上升，将单根管材7分出，当管材7向上升起时，管材7处于挡料柱31和限高前立板12之间，保证管材7不滑落，提高了分料成功率。管材7 上升的过程中，后边的管材7被挡料板25挡住，防止后续的管材7向前滑动，提高分料成功率。当托辊支架21上升至上极限位置时，电机减速机22停止旋转，管材7相对静止，整个分料动作完成。

需要说明的是，实施例1、2中所述旋转传动轴43和选料驱动轴515分别可转动安装在托辊支架21上，可随托辊支架21上下移动。

本发明提供的上料输送系统，配合现有的限高前立板12，设置升降式的托辊支架21和挡料柱31，由托辊支架21对管材7进行承接，挡料柱31对承接的管材7进行位置限定，限高前立板12除本身对大量管材7的限高作用外，还可配合托辊支架21对管材7进行夹持式上升，从而保证对单一管材7进行输送，使后续工序的上料过程能够实现单根管材7的依次有序输送，缓解上料程序的压力，提高整个管材7加工过程的效率。

此外，通过托辊支架21支撑管料，能够有效避免对管料造成损伤；导向套位置调整结构能够对导向套32、挡料柱31的位置进行调整，从而能够增强上料输送系统对于不同管径的管材7的适应能力。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种上料输送系统，位于送料平台(1)的出料端，所述送料平台(1)的出料端的上方设置有限高前立板(12)，其特征在于：所述上料输送系统包括托辊组件(2)和挡料组件(3)，所述托辊组件(2)的输送方向的一侧设置限高前立板(12)，另一侧设置挡料组件(3 )；

所述托辊组件(2)包括多组平行设置的托辊支架(21)，所述托辊支架(21)的上端分别安装有托辊(211)，所述托辊支架(21)为可升降结构；

所述挡料组件(3)包括挡料柱(31)、导向套(32)、挡料升降结构和导向套位置调整结构，所述挡料升降结构与导向套(32)连接，所述挡料柱(31)穿过导向套(32)的套筒与挡料升降结构连接，所述托辊支架(21)通过导向套位置调整结构与导向套(32)连接。

2.如权利要求1所述的上料输送系统，其特征在于：所述导向套位置调整结构为旋转移位结构(4)，所述旋转移位结构(4)包括旋转轴(45)、转向器(44)、旋转传动轴(43)、减速器(42)和第一伺服电机(41)，所述第一伺服电机(41)通过减速器(42)与旋转传动轴(43)连接，所述旋转传动轴(43)通过转向器(44)与旋转轴(45)连接，所述旋转轴(45)通过连接板与导向套(32)连接。

3.如权利要求2所述的上料输送系统，其特征在于：所述旋转轴(45)通过轴套和安装座与托辊支架(21)连接。

4.如权利要求1所述的上料输送系统，其特征在于：导向套位置调整结构为带传动位移结构(5)，所述带传动位移结构(5)包括带传动结构(51)和导向套位移结构(52)，所述导向套位移结构(52)包括滑轨(521)、滑块(522)和传动连接结构，所述滑轨(521)水平安装在托辊支架(21)上，所述滑块(522)与滑轨(521)滑动配合，所述滑块(522)通过传动连接结构分别与导向套(32)和带传动结构(51)连接。

5.如权利要求4所述的上料输送系统，其特征在于：所述带传动结构(51)包括同步带(511)、主动带轮(512)、张紧轮(513)、从动带轮(514)、选料驱动轴(515)和第二伺服电机(516)，所述第二伺服电机(516)与选料驱动轴(515)连接，所述主动带轮(512)安装在选料驱动轴(515)上，所述张紧轮(513)和从动带轮(514)分别安装在托辊支架(21)上，所述主动带轮(512)、张紧轮(513)和从动带轮(514)通过同步带(511)带连接，所述传动连接结构通过压紧板(524)与同步带(511)连接。

6.如权利要求5所述的上料输送系统，其特征在于：所述从动带轮(514)数量为两个，两个从动带轮(514)的轴心所在的直线与滑块(522)在滑轨(521)上的运动方向平行。

7.如权利要求1至6任一所述的上料输送系统，其特征在于：所述托辊组件(2)包括升降驱动轴(23)、驱动齿轮(24)、齿条(212)和电机减速机(22)，所述电机减速机(22)与升降驱动轴(23)连接，所述驱动齿轮(24)分别套装在升降驱动轴(23)上，所述驱动齿轮(24)与齿条(212)啮合，所述齿条(212)分别竖直安装在托辊支架(21)上。

8.如权利要求1至6任一所述的上料输送系统，其特征在于：所述挡料升降结构包括气缸(33)，所述气缸(33)固定在导向套(32)的下端，所述挡料柱(31)穿过导向套(32)的套筒与气缸(33)的活塞杆连接。

9.如权利要求1至6任一所述的上料输送系统，其特征在于：所述托辊支架(21)上设置有挡料板(25)。

10.如权利要求1至6任一所述的上料输送系统，其特征在于：多组托辊支架(21)通过连接架(26)连接。

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