一种钢管自动水平排管装置及其排管方法

1.一种钢管自动水平排管装置，其特征在于，包括送料辊道（7）、用于钢管定位的定位挡板（2）、使钢管从其表面向下滚动的斜台架（3）、用于将钢管翻到斜台架（3）上的翻料钩（4）、通过水平和垂直的进给运动将钢管排成一垛的排料仓（6）、用于将钢管逐根放到排料仓（6）中的挡料架（1）、用于对排料仓（6）水平方向限位的限位器（8）以及使排料仓（6）通过导向面沿直线移动的侧导向板（5），其中，定位挡板（2）位于送料辊道（7）的左侧；翻料钩（4）安装于斜台架（3）的上端部位；所述挡料架（1）设于斜台架（3）的下端位置，排料仓（6）位于斜台架（3）下方位置，侧导向板（5）的数量为2个，分别固定于排料仓（6）的左右两侧地面上，限位器（8）的数量为2个，分别固定于两个侧导向板（5）之间的上下两端的地面上；
所述排料仓（6）包括底座（6.5）、立柱（6.2），滑轨支架（6.3）、液压油缸（6.4）、料叉（6.8）、减速电机（6.1）、齿轮（6.9）、齿条（6.10）以及平板运输链（6.6）；所述底座（6.5）为焊接而成的矩形平面框架结构，立柱（6.2）为两组，分别垂直安装于底座（6.5）上部的两端；滑轨支架（6.3）垂直安装于底座（6.5）的右端；液压油缸（6.4）垂直安装于底座（6.5）上，且位于滑轨支架（6.3）的中间位置；料叉（6.8）通过连接耳板与液压油缸（6.4）的活塞杆端部连接；减速电机（6.1）安装于底座（6.5）左端的侧面；齿轮（6.9）固定于减速电机（6.1）的转轴上，与齿轮（6.9）相啮合的齿条（6.10）从左至右固定于地面上；底座（6.5）两侧面分别设有与齿条相平行的支撑排料仓（6）水平运动的平板运输链；
所述挡料架（1）的数量为2个，其结构为一杆状传动轴，且传动轴的一端通过轴承座固定于支座上，该传动轴联接有驱动其往复转动的气缸或油缸，传动轴的另一端固定有用于挡住或放行钢管的挡料板；该两个挡料架（1）分别横向设于斜台架（3）的首尾两个倾斜面下端的左右两侧，且两个挡料架（1）固定有挡料板的一端相对，同时两个挡料架（1）的传动轴轴线位于同一直线上，两个挡料架（1）的挡料板的挡料方向一致；
所述翻料钩（4）左端是一向上的托住钢管的钩状结构，其中部的下方与气缸活塞杆端头相铰接，气缸下端与固定在地面上的支座相铰接，翻料钩（4）右端与斜台架（3）倾斜面离地面高的一端通过转轴相连接。
2.如权利要求1所述的一种钢管自动水平排管装置，其特征在于：所述料叉（6.8）上固定有分隔底排钢管的隔板，隔板通过螺钉固定于料叉上。
3.如权利要求1或2所述的一种钢管自动水平排管装置的排管方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步，钢管通过送料辊道（7）输送到翻料钩（4）上方，定位挡板（2）对管端进行轴向定位；
第二步，翻料钩（4）旋转将钢管送到斜台架（3）上，钢管自由滚动到挡料架（1）处；
第三步，排料仓（6）开始排管作业，其动作顺序依次为：
使排料仓（6）位于初始位置：即排料仓（6）在右止点，料叉（6.8）在下止点；
排料仓（6）向左移动到左止点，料叉（6.8）向上移动到上止点；
挡料架（1）转动一次释放一根钢管到排料仓（6）中的料叉（6.8）上；
排料仓（6）向右移动一个管径的距离；
释放第二根钢管；
依次类推继续释放钢管，直至释放排满排料仓（6）底部的最后一根钢管；
料叉（6.8）下降一个管径的距离；
排料仓（6）向左移动到左止点；
用与第一层排管的方法开始第二层排管；
依次类推直至排完规定的层数，从而完成一次排管作业；
第四步，料叉（6.8）移动到下止点，排料仓（6）移动到右止点，等待搬料。

一种钢管自动水平排管装置及其排管方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及排管装置，尤其是一种钢管自动水平排管装置及其排管方法。\n背景技术\n[0002] 为了让钢管便于吊装和运输，在管加工生产线的最后都会将钢管进行打包，在打包这道工序之前一般先要将钢管按包装要求进行排管码垛。目前的排管作业大多是人工或者半自动完成的，这直接导致排管作业不但生产效率低，而且排管作业人员的劳动强度特别大。\n发明内容\n[0003] 本发明的主要目的在于克服上述现有技术排管作业中存在的既费时又费力的缺点，提供一种钢管自动水平排管装置及其排管方法。\n[0004] 本发明的技术方案是：一种钢管自动水平排管装置，包括送料辊道、用于钢管定位的定位挡板、使钢管从其表面向下滚动的斜台架、用于将钢管翻到斜台架上的翻料钩、通过水平和垂直的进给运动将钢管排成一垛的排料仓、用于将钢管逐根放到排料仓中的挡料架、用于对排料仓水平方向限位的限位器以及使排料仓通过导向面沿直线移动的侧导向板，其中，定位挡板位于送料辊道的左侧；翻料钩安装于斜台架的上端部位；所述挡料架设于斜台架的下端位置，排料仓位于斜台架下方位置，侧导向板的数量为2个，分别固定于排料仓的左右两侧地面上，限位器的数量为2个，分别固定于两个侧导向板之间的上下两端的地面上。\n[0005] 上述斜台架为横向均匀排布的至少三个相同的带支撑架的上端高下端低的倾斜面。\n[0006] 上述翻料钩的数量至少为3个，且每个斜台架的倾斜面上端部位分别安装有一个翻料钩。\n[0007] 上述挡料架的数量为2个，其结构为一杆状传动轴，且传动轴的一端通过轴承座固定于支座上，该传动轴联接有驱动其往复转动的气缸或油缸，传动轴的另一端固定有用于挡住或放行钢管的挡料板；该两个挡料架分别横向设于斜台架的首尾两个倾斜面下端的左右两侧，且两个挡料架固定有挡料板的一端相对，同时两个挡料架的传动轴轴线位于同一直线上，两个挡料板的挡料方向一致。\n[0008] 上述翻料钩左端是一向上的托住钢管的钩状结构，其中部的下方与气缸活塞杆端头相铰接，气缸下端与固定在地面上的支座相铰接，翻料钩右端与斜台架倾斜面离地面高的一端通过转轴相连接。\n[0009] 上述排料仓包括底座、立柱，滑轨支架、液压油缸、料叉、减速电机、齿轮、齿条以及平板运输链；所述底座为焊接而成的矩形平面框架结构，立柱为两组，分别垂直安装于底座上部的两端；滑轨支架垂直安装于底座的右端；液压油缸垂直安装于底座上，且位于滑轨支架的中间位置；料叉通过连接耳板与液压油缸的活塞杆端部连接；减速电机安装于底座左端的侧面；齿轮固定于减速电机的转轴上，与齿轮相啮合的齿条从左至右固定于地面上；底座两侧面分别设有与齿条相平行的支撑排料仓水平运动的平板运输链。\n[0010] 上述料叉上固定有分隔底排钢管的隔板，隔板通过螺钉固定于料叉上。\n[0011] 一种钢管自动水平排管装置的排管方法，包括如下步骤：\n[0012] 第一步，钢管通过送料辊道输送到翻料钩上方，定位挡板对管端进行轴向定位；\n[0013] 第二步，翻料钩旋转将钢管送到斜台架上，钢管自由滚动到挡料架处；\n[0014] 第三步，排料仓开始排管作业，其动作顺序依次为：\n[0015] a）使排料仓位于初始位置：即排料仓在右止点，料叉在下止点；\n[0016] b）排料仓向左移动到左止点，料叉向上移动到上止点；\n[0017] c）挡料架转动一次释放一根钢管到排料仓中的料叉上；\n[0018] d）排料仓向右移动一个管径的距离；\n[0019] e）释放第二根钢管；\n[0020] f）依次类推继续释放钢管，直至释放排满排料仓底部的最后一根钢管；\n[0021] g）料叉下降一个管径的距离；\n[0022] h）排料仓向左移动到左止点；\n[0023] i）用与第一层排管的方法开始第二层排管；\n[0024] j）依次类推直至排完规定的层数，从而完成一次排管作业；\n[0025] 第四步，料叉移动到下止点，排料仓移动到右止点，等待搬料。\n[0026] 本发明的有益效果：\n[0027] 1.本发明通过排料仓的水平进给运动和排料仓中料叉的垂直进给运动可以实现不同规格钢管的全自动化排管，动作简单，效率高。\n[0028] 2.本发明排料仓的水平移动是靠减速机驱动的齿轮齿条传动，排料仓的垂直运动是依靠带有位移传感器的油缸驱动，运动精度高，运动平稳可靠。\n[0029] 3. 本发明结构设计合理，可以满足各种规格钢管的排管要求，实现了钢管的全自动水平排管码垛，能大大提高排管的生产效率并降低生产成本，具有很高的创新性。\n[0030] 以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。\n附图说明\n[0031] 图1为本发明的俯视图；\n[0032] 图2为本发明的左视图；\n[0033] 图3为本发明的排料仓左视图。\n[0034] 附图标记说明：\n[0035] 1、挡料架；2、定位挡板；3、斜台架；4、翻料钩；4.1、轴承座；4.2、支座；5、侧导向板；\n6、排料仓；6.1、减速电机；6.2、立柱；6.3、滑轨支架；6.4、液压油缸；6.5、底座；6.6、平板运输链；6.7、隔板；6.8、料叉；6.9、齿轮；6.10、齿条；7、送料辊道；7.1、受料开关；8、限位器；\n8.1、缓冲器。\n具体实施方式\n[0036] 实施例1：\n[0037] 如图1所示，本发明提供了一种钢管自动水平排管装置，包括送料辊道7、用于钢管定位的定位挡板2、使钢管从其表面向下滚动的斜台架3、用于将钢管翻到斜台架3上的翻料钩4、通过水平和垂直的进给运动将钢管排成一垛的排料仓6、用于将钢管逐根放到排料仓6中的挡料架1、用于对排料仓6水平方向限位的限位器8以及侧导向板5，其中，定位挡板2位于送料辊道7的左侧，处于辊道末端，用于对钢管管端进行定位；送料辊道7由数个单独辊道横向成直线排列组成，其间距约2米 2.5米左右，辊道之间有用于检测钢管的受料开关7.1。\n~\n翻料钩4安装于斜台架3的上端部位，可以将钢管翻到斜台架3上；所述挡料架1设于斜台架3的下端位置，用于将钢管逐根放到排料仓6中，挡料架1转动时可以在释放前一根管子到排料仓6中的同时阻止后一根管子跟进，这样通过其往复转动可以将钢管逐根放到排料仓6中；排料仓6位于斜台架3下方位置，可以通过其水平和垂直的进给运动将钢管按要求排成一垛；其中斜台架3为横向均匀排布的至少三个相同的带支撑架的上端高下端低的倾斜面，用于将钢管滚向排料仓6，翻料钩4的数量至少为3个，且每个斜台架3的倾斜面上端部位分别安装有一个翻料钩4；挡料架1的数量也为2个，挡料架1结构为一杆状传动轴，且传动轴的一端通过轴承座固定于支座上，该传动轴联接有驱动其往复转动的气缸或油缸，传动轴的另一端固定有用于挡住或放行钢管的挡料板；该两个挡料架1分别横向设于斜台架3的首尾两个倾斜面下端的左右两侧，且固定有挡料板的一端相对，同时两个挡料架1的传动轴轴线位于同一直线上，两个挡料板的挡料方向一致。侧导向板5的数量为2个，分别固定于排料仓\n6的左右两侧地面上，可以使排料仓6沿侧导向板5的导向面直线移动。限位器8的数量为2个，分别固定于两个侧导向板5之间的上下两端的地面上，用于排料仓6的水平移动限位，限位器8上装有缓冲器8.1，用于防止排料仓6水平移动距离过大。通过上述各部件连接构成本实施例提供的钢管自动水平排管装置。\n[0038] 本实施例的排管方法包括如下步骤：\n[0039] 第一步，钢管通过送料辊道7输送到翻料钩4上方，定位挡板2对管端进行轴向定位；\n[0040] 第二步，翻料钩4旋转将钢管送到斜台架3上，钢管自由滚动到挡料架1处；\n[0041] 第三步，排料仓6开始根据设置进行每层逐个及逐层排管作业；\n[0042] 第四步，按要求排满管后，排料仓6恢复到初始位置，等待搬料。\n[0043] 实施例2：\n[0044] 在实施例1的基础上，参照图2，所述斜台架3为悬臂结构，其支撑架位于倾斜面的左端，倾斜面具有一定的斜度，可以满足管子自动滚动下落的需要；所述翻料钩4的具体结构为：其左端是一向上的托住钢管的钩状结构，其中部的下方与气缸活塞杆端头相铰接，气缸下端与固定在地面上的支座相铰接，翻料钩4右端与斜台架3倾斜面离地面高的一端通过转轴相连接。具体翻料钩4通过轴承座4.1安装于斜台架左端离地面高的一端所固定的支座\n4.2上，可以将送料辊道7上已经定位的钢管翻起，送到斜台架3上。\n[0045] 如图3所示，所述排料仓6包括底座6.5、立柱6.2，滑轨支架6.3、液压油缸6.4、料叉\n6.8、减速电机6.1、齿轮6.9、齿条6.10以及平板运输链6.6等；所述底座6.5为焊接而成的矩形平面框架结构，立柱6.2为两组，分别垂直安装于底座6.5上部的两端；滑轨支架6.3垂直安装于底座6.5的右端；液压油缸6.4垂直安装于底座6.5上，且位于滑轨支架6.3的中间位置，本液压油缸6.4带有位移传感器，其运动精度高，运动平稳可靠；料叉6.8通过连接耳板与液压油缸6.4的活塞杆端部连接，活塞杆往复运动带动料叉6.8上下垂直运动，承受油管重量；料叉6.8上固定有分隔底排钢管的隔板，隔板通过螺钉固定于料叉上，螺孔为U型孔；\n减速电机6.1安装于底座6.5左端的侧面；齿轮6.9固定于减速电机6.1的转轴上，与齿轮6.9相啮合的齿条6.10从左至右固定于地面上，减速电机6.1驱动齿轮6.9及齿条6.10啮合并转动，从而带动整个排料仓6水平移动；底座6.5两侧面分别设有与齿条相平行的支撑排料仓6水平运动的平板运输链。每排好一根管子后，排料仓6水平移动一个管径的距离，依次实现每一层的排列过程。初始位置时油缸在上止点，第一层完成后下降一个管径的距离，进行第二层的排列，这样依次实现全部排列过程。\n[0046] 本发明提供的一种钢管自动水平排管装置的排管方法，包括如下步骤：\n[0047] 第一步，钢管通过送料辊道7输送到翻料钩4上方，定位挡板2对管端进行轴向定位；\n[0048] 第二步，翻料钩4旋转将钢管送到斜台架3上，钢管自由滚动到挡料架1处；\n[0049] 第三步，排料仓6开始排管作业，其动作顺序依次为：\n[0050] a）使排料仓6位于初始位置：即排料仓6在右止点，料叉6.8在下止点；\n[0051] b）排料仓6向左移动到左止点，料叉6.8向上移动到上止点；\n[0052] c）挡料架1转动一次释放一根钢管到排料仓6中的料叉6.8上；\n[0053] d）排料仓6向右移动一个管径的距离；\n[0054] e）释放第二根钢管；\n[0055] f）依次类推继续释放钢管，直至释放排满排料仓6底部的最后一根钢管；\n[0056] g）料叉6.8下降一个管径的距离；\n[0057] h）排料仓6向左移动到左止点；\n[0058] i）用与第一层排管的方法开始第二层排管；\n[0059] j）依次类推直至排完规定的层数，从而完成一次排管作业；\n[0060] 第四步，料叉6.8移动到下止点，排料仓6移动到右止点，等待搬料。\n[0061] 本发明创新性地设计了挡料架结构和具有升降、平移功能的排料仓结构，整体结构设计合理，动作过程精确可靠，可以满足各种规格钢管的排管要求，实现了钢管的全自动水平排管码垛，能大大提高排管的生产效率并降低生产成本，具有很高的创新性。首先，本发明通过排料仓的水平进给运动和排料仓中料叉的垂直进给运动可以实现不同规格钢管的全自动化排管，动作简单，效率高。其次，本发明排料仓的水平移动是靠减速机驱动的齿轮齿条传动，排料仓的垂直运动是依靠带有位移传感器的油缸驱动，运动精度高，运动平稳可靠。\n[0062] 本实施方式中没有详细叙述的部分属本行业的公知的常用手段，这里不一一叙述。以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。