一种管材上料辅助架的制作方法

1.本实用新型涉及管材加工设备技术领域，特别涉及一种管材上料辅助架。


背景技术：

2.在管材切割工序中，激光切割机是最为常用的设备，通过可移动的卡盘带动管材移动至激光切割头处，而实际操作中往往采用人工方式，将一根根管材放置于可移动的卡盘处，让卡盘对管材进行夹持，以完成激光切割机的上料工作。可是，这种方式效率较低，而且管材又长又重，对于工作人员而言，工作难度较大，存在危害人体的隐患。随着自动化技术的推广，机械手的应用越来越普遍，但是，如何利用机械手将管材逐一放置于卡盘，是目前的一大研究课题。


技术实现要素：

3.本实用新型目的在于提供一种管材上料辅助架，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
4.为解决上述技术问题所采用的技术方案：
5.本实用新型提供一种管材上料辅助架，所述管材上料辅助架包括：
6.底架，其设有用于支撑管材的倾斜面和水平面，所述水平面位于所述倾斜面的前侧，所述水平面与所述倾斜面的最低处衔接；
7.限位柱，其与所述底架连接，所述限位柱沿管材的长度方向间隔设置，所述限位柱位于所述水平面的上方以阻挡管材；
8.抬升机构，其沿管材的长度方向间隔设置，所述抬升机构包括可上下移动的托料板和用于驱使所述托料板升降的升降机构，所述托料板设有用于支撑管材的托料顶面，所述托料顶面呈v形，所述托料板的后侧面与所述限位柱的后侧面的前后间距在管材的半径至3倍半径的数值范围内；
9.驱动机构，其与所述抬升机构连接以驱使所述抬升机构前后移动。
10.本实用新型至少具有如下的有益效果：在底架上设置倾斜面和水平面，在倾斜面上放置多根管材，利用重力使得管材能够自行移动至水平面，并与限位柱相接触，实现初步定位。抬升机构设置托料板和升降机构，并且将托料板的后侧面与限位柱的后侧面的前后间距设在管材的半径至3倍半径之内，在升降机构将托料板进行顶升时，只能将一根管材抬起，从而有利于辅助机械手将一根根管材送至激光切割机上。托料板设置呈v形的托料顶面，不仅可使管材在抬升过程中保持稳定，以防止管材从托料板上掉落，而且还能对管材进行定位，方便机械手对管材进行精确夹持。设置驱动机构来驱使抬升机构带着管材往前移动，使管材越过限位柱，进而方便机械手对管材夹持并送至激光切割机，避免限位柱对上料造成阻挡。
11.作为上述技术方案的进一步改进，所述抬升机构还包括：
12.移动座，其与所述驱动机构连接；
13.升降座，其与所述移动座连接，所述升降座可相对所述移动座上下移动，所述托料板设于所述升降座的顶部，所述升降座与所述升降机构连接。
14.将托料板设在升降座上，在升降机构带动升降座上下移动时，托料板能随升降座一并运动。设置移动座，并使其与驱动机构连接，让驱动机构带动移动座前后移动，而升降座与移动座连接，促使升降座能随移动座一并移动。
15.作为上述技术方案的进一步改进，所述管材上料辅助架还包括：
16.传动轴，其与至少两个移动座连接，所述传动轴可绕着左右水平轴线旋转；
17.齿轮，其与所述传动轴连接；
18.齿条，其与所述升降座连接，所述齿条呈竖直设置，所述齿条与所述齿轮啮合连接。
19.在升降座上设置呈竖直的齿条，在移动座之间设置传动轴，并对应齿条设置位于传动轴上的齿轮，在升降机构驱使升降座上下移动时，利用齿轮与齿条的啮合作用，使得全部升降座能够同步升降，促使托料板能够稳定抬升管材，确保管材始终保持水平，有助于机械手将管材以水平状态送至激光切割机，从而有利于实现精准上料。
20.作为上述技术方案的进一步改进，所述升降机构为第一伸缩气缸，所述第一伸缩气缸的伸缩端与所述升降座连接，第一伸缩气缸的固定端与所述移动座连接。采用第一伸缩气缸作为升降机构，促使升降座的运动迅速又稳定。
21.作为上述技术方案的进一步改进，所述管材上料辅助架还包括定位板；所述定位板与所述底架连接，所述定位板呈竖直设置，所述定位板位于所述倾斜面的左侧或右侧。在底架的左侧或右侧设置定位板，通过管材的端面与定位板的贴合接触，完成管材在左右方向上的定位工作。
22.作为上述技术方案的进一步改进，所述驱动机构包括：
23.安装座，其与所述底架连接；
24.导轨，其与所述安装座连接，所述导轨的两端沿前后方向设置；
25.滑座，其与所述导轨连接，所述滑座与所述移动座连接；
26.第二伸缩气缸，其固定端与所述安装座连接，所述第二伸缩气缸的伸缩端与所述移动座连接。
27.安装座为导轨和第二伸缩气缸提供固定作用，保证滑块和第二伸缩气缸能够正常运动。采用导轨和滑座的组合，使移动座能够运动更加平稳。第二伸缩气缸的伸缩端与移动座连接，促使移动座在第二伸缩气缸的带动下能够移动更加快速，提升效率。
28.作为上述技术方案的进一步改进，所述移动座设有导向轨，所述导向轨呈竖直设置；所述升降座设有滑块，所述滑块与所述导向轨连接。在移动座和升降座之间设置导向轨和滑块，利用滑块可沿导向轨平稳移动，促使升降座相对于移动座进行快速升降，防止升降座在运动中出现激烈晃动而导致管材从托料板上掉落。
29.作为上述技术方案的进一步改进，所述倾斜面的倾斜角度在10
°
至15
°
之间。倾斜面的倾斜角度设定在10
°
至15
°
范围内，可使管材能够自动沿着倾斜面稳定地移动至水平面上。
30.作为上述技术方案的进一步改进，所述底架设有多根支撑杆和多个支撑板；多根所述支撑杆从左往右间隔排布，所述支撑杆的两端呈前后延伸并倾斜设置以形成所述倾斜
面；多个所述支撑板从左往右间隔排布以形成所述水平面。采用多根支撑杆来组成倾斜面，并采用多个支撑板来组成水平面，不仅可节省材料，而且还能减少管材与倾斜面、水平面之间的接触面积，从而减少摩擦力，使管材更加容易从倾斜面移动至水平面。
31.作为上述技术方案的进一步改进，所述支撑杆设有呈弧形的顶面。在支撑杆上设置呈弧形的顶面，进一步减少支撑杆与管材之间的接触面积，促使管材因重力作用自动移动至水平面上。
附图说明
32.下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明；
33.图1是本实用新型所提供的管材上料辅助架中，其一实施例的结构立体图；
34.图2是图1的右视图；
35.图3是本实用新型所提供的管材上料辅助架中，抬升机构与驱动机构连接的结构立体图；
36.图4是图3的右视图；
37.图5是图3的俯视图；
38.图6是本实用新型所提供的管材上料辅助架中，抬升机构的结构立体图；
39.图7是图6的右视图；
40.图8是图6的主视图；
41.图9是本实用新型所提供的管材上料辅助架中，其另一实施例的结构立体图；
42.图10是图9的右视图。
43.附图中标记如下：100、底架；110、支撑杆；120、支撑板；130、定位板；200、限位柱；300、抬升机构；310、托料板；320、第一伸缩气缸；330、导向轨；340、移动座；341、安装孔；350、升降座；360、滑块；370、齿条；400、管材；500、驱动机构；510、第二伸缩气缸；520、导轨；530、滑座；540、安装座；600、传动轴；610、齿轮。
具体实施方式
44.本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
45.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
46.在本实用新型的描述中，如果具有“若干”之类的词汇描述，其含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二、第三只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
47.需要说明的是，附图中x方向是由管材上料辅助架的后侧指向前侧；y方向是由管材上料辅助架的左侧方指向右侧；z方向是由管材上料辅助架的下侧指向上侧。
48.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
49.参照图1至图10，下面对本实用新型的管材上料辅助架举出若干实施例。
50.如图1至图8所示，本实用新型一实施例提供一种管材上料辅助架，所述管材上料辅助架包括：底架100、限位柱200、抬升机构300和驱动机构500。
51.其中，底架100由金属材质制成，底架100设有用于支撑管材400的倾斜面和水平面，所述水平面位于所述倾斜面的前侧，所述水平面与所述倾斜面的最低处衔接。所述倾斜面的倾斜角度在10
°
至15
°
之间。工作人员将多根待切割的管材400放置在倾斜面，管材400因重力作用自行移动至水平面上。管材400包括横截面形状为圆形、方形、椭圆形或其他的管。管材400沿着倾斜面排成一排。
52.具体的，底架100设有多根支撑杆110和多个支撑板120，支撑杆110和支撑板120可以通过焊接或螺丝连接方式固定在底架100上。多根所述支撑杆110从左往右间隔且均匀排布，所述支撑杆110的两端呈前后延伸并倾斜设置以形成所述倾斜面，也即支撑杆110呈现后端高、前端低。多个所述支撑板120从左往右间隔且均匀排布以形成所述水平面。所述支撑杆110的顶面可以是平面，也可以是呈弧形的顶面。
53.采用上述结构设计，不仅能减少管材分别与倾斜面和水平面之间的摩擦力，而且也方便将机械手设置在相邻的支撑板120之间。
54.在本实施例中，共设置了四根支撑杆110和四个支撑板120，并且，支撑板120位于支撑杆110旁边。
55.限位柱200与所述底架100可以通过螺丝连接方式进行连接，所述限位柱200沿管材的长度方向(也即底架100的左右方向)间隔且均匀设置，所述限位柱200位于所述水平面的上方以阻挡管材。
56.限位柱200可以是圆柱体或方体。限位柱200位于倾斜面的前侧，当管材从倾斜面移动至水平面后，能够与限位柱200相接触，此时限位柱200发挥阻挡、定位作用，方便抬升机构300能够抬升与限位柱200接触的管材400。由于相邻的管材400之间相互接触，在管材400被抬升后，后一根管材因其后的管材对其施以的推力而移动，直至它与限位柱200接触。
57.驱动机构500与所述抬升机构300连接以驱使所述抬升机构300前后移动。
58.抬升机构300沿管材的长度方向间隔且均匀设置，所述抬升机构300包括可上下移动的托料板310和用于驱使所述托料板310升降的升降机构。
59.所述托料板310设有用于支撑管材400的托料顶面，所述托料顶面呈v形，如此设计，可使管材400在抬升过程中保持稳定，以防止管材400从托料板310上掉落，而且还能对管材400进行定位，此时，管材400位于托料顶面的中间位置，方便机械手对管材400进行精确夹持。
60.所述托料板310的后侧面与所述限位柱200的后侧面的前后间距在管材400的1倍半径至3倍半径的数值范围内(也即前后间距大于管材的半径且小于管材的3倍半径)，采用这样巧妙的设计，在升降机构将托料板310进行顶升时，只能将一根管材抬起，并在驱动机
构500的作用下，抬升机构300带着管材400越过限位柱200，从而有利于辅助机械手将一根根管材400送至激光切割机上。
61.具体的，所述抬升机构300还包括：移动座340和升降座350。移动座340与所述驱动机构500连接。升降座350与所述移动座340连接，所述升降座350可相对所述移动座340上下移动，所述托料板310通过螺丝固定设于所述升降座350的顶部，所述升降座350与所述升降机构连接。
62.更具体的，所述移动座340设有导向轨330，导向轨330通过螺丝安装在移动座340上，所述导向轨330呈竖直设置，可以设置两条导向轨330。所述升降座350设有滑块360，滑块360通过螺丝固定在升降座350上，所述滑块360与所述导向轨330滑动连接，如此，升降座350便能相对移动座340平稳升降。
63.所述升降机构为第一伸缩气缸320，所述第一伸缩气缸320的伸缩端(也即活动杆)与所述升降座350连接，在第一伸缩气缸320的伸缩端进行伸长或缩短时，可使升降座350上升或下降。第一伸缩气缸320的固定端(也即缸体)与所述移动座340连接，第一伸缩气缸320的固定端相对移动座340固定不动。第一伸缩气缸320可以是单轴气缸。
64.当然，升降机构也可以采用电机和丝杆的传动方式，在电机驱动丝杆正向或反向旋转时，促使与丝杆螺纹连接的升降座350上升或下降。
65.具体的，所述驱动机构500包括：安装座540、导轨520、滑座530和第二伸缩气缸510。
66.其中，安装座540与所述底架100通过螺丝进行连接。导轨520与所述安装座540通过螺丝进行连接，所述导轨520的两端沿前后方向设置。滑座530与所述导轨520滑动连接，所述滑座530与所述移动座340连接，如此，移动座340便能沿着导轨520平稳往前或往后移动。第二伸缩气缸510的固定端与安装座540通过螺丝进行连接，第二伸缩气缸510的伸缩端与移动座340连接。在第二伸缩气缸510的伸缩端作伸长或缩短动作时，可实现第二伸缩气缸510驱使抬升机构300前后来回移动。
67.当然，驱动机构500也可以采用电机和丝杆的传动方式，在电机驱动丝杆正向或反向旋转时，促使与丝杆螺纹连接的移动座340前移或后移。此外，也可以采用直线模组作为驱动机构500。
68.在一些实施例中，如图3、图6、图8至图10所示，所述管材上料辅助架还包括：传动轴600、齿轮610和齿条370。
69.其中，传动轴600与至少两个移动座340连接，所述传动轴600可绕着左右水平轴线(也即轴线沿左右方向延伸)旋转。移动座340设置有安装孔341，方便传动轴600穿过，并采用轴承进行安装，使传动轴600能够绕着其轴线旋转。传动轴600为刚性轴，不易变形。
70.齿轮610与所述传动轴600通过键连接方式进行连接，在传动轴600旋转时，齿轮610能够随之同步转动。
71.齿条370与所述升降座350通过焊接工艺或螺丝进行连接，所述齿条370呈竖直设置。所述齿条370与所述齿轮610啮合连接。
72.通过传动轴600、齿轮610与齿条370的协调作用，在升降机构驱动升降座350上升或下降时，使得全部升降座350能够同步升降，促使托料板310能够稳定抬升管材400，确保管材400始终保持水平状态，有助于机械手将管材400以水平状态送至激光切割机，从而有
利于实现精准上料。
73.在一些实施例中，如图1、图2、图9和图10所示，所述管材上料辅助架还包括定位板130。所述定位板130设有连接杆，该连接杆通过焊接方式或者螺丝连接方式与所述底架100进行连接，所述定位板130呈竖直设置，所述定位板130位于所述倾斜面的左侧或右侧，能够与管材400的端面相接触。
74.在底架100的左侧或右侧设置定位板130，通过管材400的端面与定位板130的贴合接触，完成管材在左右方向上的定位工作。
75.以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。