专利名称：送料小车及送料系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生产线上用于运输物料的送料小车及送料系统。
背景技术：
在生产过程中有时候需要在两台机床之间运送物料，在此运送过程中需要一个送料机构作为运输设备，该送料机构往返于两台机床之间，重复取料和卸料的过程。以无缝钢管生产过程为例进行说明，在无缝钢管的生产过程中，穿孔机和轧管机(或连轧管机)是无缝钢管生产线的核心设备。穿孔机和轧管机之间需要使用连接和运输设备来运送长形物料——在此以无缝钢管的毛管为例。传统一般采用送料小车来运送物料，送料小车设置于导轨上，导轨架设于取料位置和放料位置之间，送料小车在导轨上往复运动。送料小车从穿孔机的出口(即取料位置)取得经过穿孔的长形物料，再运送到轧管机的前台(即放料位置)进行后续的轧制。送料小车作为二者之间唯一的连接和运输设备，其工作的好坏对整个机组生产率都有决定性的影响。送料小车需要尽可能快地将长形物料从穿孔机出口运送到轧管机前台，这样可减少长形物料的温降，为轧管机轧制创造较高的温度条件，降低生产成本，提高机组产能。图1为现有的用于运送毛管等长形物料200，的送料小车101，架设在导轨300，上的主视示意图。图2为图1的侧视示意图。如图1和图2所示，导轨300’高出地面，且架设于取料位置ΡΓ和放料位置P2，之间，送料小车101，设置于导轨300，并在导轨300，上往复运动。导轨300’的下方两端为取料位置ΡΓ和放料位置P2’，取料位置ΡΓ并排设置有多个托料装置310’，每个托料装置310’包括设置于地面的具有一定高度的支撑件311’和设置于支撑件311’的上端的两个旋转托盘312’，旋转托盘312’托起长形物料200’，使长形物料200’随着转动的旋转托盘312’ 一起旋转；放料位置P2’可以设置多个接料叉320’， 每个接料叉320’具有两个臂部321’以及由两个臂部321’定义出的凹陷部322’，送料小车101’行走到放料位置P2’后可以将长形物料200’沿着其中一个臂部321’滚落到接料叉320，的凹陷部322，中。现有的送料小车101，包括本体10，、第一电机11，、第二电机12，、多个液压缸13， 和由所述多个摆动液压缸13’驱动的多个取料钩14’。第一电机11’和第二电机12’设置于送料小车101’本体10’上，多个摆动液压缸13’连接于本体10’和取料钩14’，其中第一电机11’负责输出动力驱动送料小车101’在取料位置ΡΓ和放料位置P2’之间前进和后退，第二电机12’可以通过相互啮合的齿轮(图未示)和齿条15’来驱动取料钩14’上升或下降，多个摆动液压缸13’伸出和缩回，驱动对应的多个取料钩14’使之位于竖直的钩料状态和倾斜的卸料状态。送料小车101’在高架的轨道上往返于取料位置ΡΓ和放料位置 P2’之间，具体取料和放料步骤如下由第一电机11，驱动送料小车101，沿着导轨300，前进到达取料位置P1，的正上方，送料小车101，停止运动；由第二电机12’通过驱动齿轮和齿条15’将取料钩14’垂直下降到长形物料200’上方接近长形物料200’的位置，摆动液压缸13’伸出，驱动取料钩14’从倾斜的卸料状态旋转到竖直的钩料状态，长形物料200’即被钩取到取料钩14’中；由第二电机12’驱动取料钩14’垂直升起，将放置在旋转托盘312’上的长形物料 200，钩起；由第一电机11，驱动送料小车101，前进，行走到放料位置P2’的正上方，送料小车101，停止运动；由第二电机12’驱动取料钩14’垂直下降到接料叉320’上方，摆动液压缸13’缩回，驱动取料钩14’位于倾斜的卸料状态，长形物料200’自然滚落到接料叉320’之中；由第二电机12，驱动取料钩14，垂直升起，第一电机11，驱动送料小车101，返回取料位置Pl的正上方，送料小车101’取放料的一个循环结束。由上述可以看出，传统的送料小车101’在取料和放料的过程中需要经历以下阶段移动到取料位置ΡΓ——取料钩14’垂直下降——取料钩14’摆向竖直，钩取长形物料 200’ 一一取料钩14’升起——移动到放料位置P2，——取料钩14’垂直下降——取料钩 14’摆向倾斜，卸下长形物料200’——取料钩14’升起——返回取料位置P1’。在穿孔机到轧管机之间距离一定的情况下，送料小车101’的取料钩14’取料放料共上升下降4次，在这段时间内送料小车101’是不运行的，其取料和放料的花费时间较长，导致长形物料200’ 的温降较大，影响轧制节奏和机组产能。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型的送料小车以及送料系统，以解决传统技术中存在的问题。为解决上述问题，本发明提供一种送料小车，用于运送长形物料，送料小车包括至少一个双轴输出电机，设置在送料小车，双轴输出电机包括第一输出轴和第二输出轴，第一输出轴用于驱动送料小车在取料位置和放料位置之间往复行走；回转轴，设置于送料小车并由第二输出轴驱动旋转；多个回转臂，设置在回转轴上并随着回转轴回转，多个回转臂能够在相对于送料小车的第一极限位置和第二极限位置之间回转以实现取料和放料。在本发明一实施例中，回转轴水平设置，并垂直于送料小车的行走的方向。在本发明一实施例中，送料小车行走到取料位置时回转臂回转到第一极限位置以取得长形物料；送料小车行走到放料位置时回转臂回转到第二极限位置以卸去上述长形物料。在本发明一实施例中，每一个回转臂包括第一端和第二端，第一端连接于回转轴， 第二端包括托叉，托叉在回转臂回转时保持竖直向上，用于竖直地托起长形物料。在本发明一实施例中，每一个回转臂还包括第一链轮、链条、第二链轮和销轴，第一链轮安装在所述回转轴上，托叉和第二链轮安装在销轴上，链条分别啮合于第一链轮和第二链轮，当回转轴带动回转臂转动时，第一链轮固定不动，链条转动带动第二链轮随着销轴旋转，以带动托叉绕着销轴转动而保持竖直向上。。在本发明一实施例中，双轴输出电机的数目为两个，分别设置于送料小车沿着回转轴的设置方向的两端。
在本发明一实施例中，送料小车还包括速度调节装置，速度调节装置传动连接于第二输出轴和回转轴之间，用于调整回转臂的回转速度。在本发明一实施例中，速度调节装置为减速器。在本发明一实施例中，回转臂的数目为五个，且均勻地分布在送料小车的回转轴上。在本发明一实施例中，送料小车是在设置于地面的多条导轨上行走。本发明一实施例还提出一种送料系统包括设置于取料位置的托料装置、设置于放料位置的接料叉、送料小车、以及用于送料小车从取料位置与所述放料位置之间运行的导轨，其中送料小车为上述描述的送料小车。本发明中，因为回转臂与送料小车同步运动，不会像现有技术中一样由于取料钩的垂直升降而延长取料和放料花费的时间，因而可以节省取料和放料的时间，控制长形物料的温降，保证了轧制节奏，同时本发明不需要摆动液压缸和料钩，减少了机械的复杂程度，降低了加工生产难度，提高了生产效率，降低了生产成本，提高机组产能。
图1为现有的用于运送毛管等长形物料的送料小车架设在导轨上的主视示意图。图2为图1的侧视示意图。图3为本发明一实施例中用于运送长形物料的送料小车装设在导轨上的俯视示意图。图4为本发明一实施例送料小车的侧视示意图，其中送料小车的回转臂位于第二极限位置。图5为本发明一实施例中送料小车的侧视示意图，其中送料小车的回转臂位于第一极限位置。图6为本发明一实施例中长形物料的运动轨迹的截面示意图。图7为本发明一实施例中回转臂的俯视剖视示意图。
具体实施例方式图3为本发明一实施例中用于运送长形物料200的送料小车101装设在导轨300 上的俯视示意图；图4为本发明一实施例送料小车101的侧视示意图，其中送料小车101的回转臂位于第二极限位置。如图3和图4所示，本发明一实施例中送料小车101是在设置于地面上的多条导轨300上行走，送料小车101包括本体10、至少一个双轴输出电机20、回转轴30和多个回转臂40。在本发明一实施例中，双轴输出电机20和回转轴30是设置在送料小车101的本体10，且回转轴30水平设置，并垂直于送料小车101的行走的方向。本发明一实施例中，导轨300的两端分别为取料位置Pl和放料位置P2。取料位置 Pl可以设置多个并排的托料装置310，每个托料装置310包括具有一定高度的支撑件311 和设置于支撑件311的上端的两个旋转托盘312，旋转托盘312托起长形物料200，使长形物料200随着转动的旋转托盘312 —起旋转；放料位置P2可以设置多个高出地面的接料叉 320，每个接料叉320具有两个臂部321以及由两个臂部321定义出的凹陷部322，送料小车101卸料行走到放料位置P2后可以将长形物料200沿着其中一个臂部321滚落到接料叉320的凹陷部322中。在本发明一实施例中，如图3和图4所示，双轴输出电机20的数目为两个，分别设置于送料小车101的本体10的沿着回转轴30的设置方向的两端。回转臂40的数目为五个，且均勻地分布在所述送料小车101的所述回转轴30上。每一个双轴输出电机20包括第一输出轴和第二输出轴，第一输出轴直接装配有齿轮(图未示)，上述齿轮啮合于齿条 (70)，用来驱动送料小车101前进和后退；第二输出轴用于驱动回转臂40进行回转运动。 回转臂40包括第一端41和第二端42，回转臂40的第一端41连接于回转轴30，第二端42 包括托叉421，托叉421在回转臂40回转时保持竖直向上，用于竖直地托起所述长形物料 200。送料小车101还可以包括用于调节回转臂40的转动速度的速度调节装置和两个联轴器60，第二输出轴通过第一联轴器60、速度调节装置和第二联轴器60连接于送料小车 101的回转轴30，以驱动回转轴30带动多个回转臂40转动。速度调节装置优选为减速器 50，通过对回转臂40进行减速来调整回转臂40的回转速度，进而达到使送料小车101往复运动的速度和回转臂40回转的速度相匹配的效果。因此第二输出轴输出动力后，是先通过减速器50进行一次减速，然后通过回转轴30带动多个回转臂40进行同步的回转运动。图5为本发明一实施例中送料小车101的侧视示意图，其中送料小车的回转臂位于第一极限位置。图6为本发明一实施例中长形物料的运动轨迹的截面示意图。结合图4、 图5和图6，在本发明一实施例中，送料小车101的运动是通过如下方式实现的首先，在图4所示的状态下，双轴输出电机20的第一输出轴和第二输出轴同时输出动力，第一输出轴驱动送料小车101在地面导轨300上向着取料位置行走；在此过程中双轴输出电机20的第二输出轴通过减速器50进行减速后，驱动回转轴30带动多个回转臂40 向第一极限位置(即沿着图中逆时针方向)回转，以使回转臂40从第二极限位置(如图4) 运动到第一极限位置。当送料小车101到达取料位置Pl时，回转臂40刚好能够回转到第一极限位置，回转臂40的第二端42的托叉421则位于稍低于旋转托盘312上的长形物料 200的位置。其次，双轴输出电机20反向转动，第二输出轴反向转动，带动回转轴30反转，多个回转臂40沿着图中顺时针方向回转，驱动回转臂40抬起将长形物料200从下往上地装入回转臂40的第二端42的托叉421。长形物料200装入托叉421后，回转臂40继续沿着图中顺时针方向朝向第二极限位置回转，同时第一输出轴反向转动驱动送料小车101在导轨 300上向着取料位置Pl的反方向——即放料位置P2行走。当送料小车101到达放料位置 P2时，回转臂40刚好从第一极限位置回转到第二极限位置，在回转臂40回转到第二极限位置时，长形物料200被架设在接料叉320上，并沿着接料叉320的一个臂部321滚落到接料叉320的凹陷部322中，以实现卸料。卸料之后的送料小车101继续行走到取料位置Pl进行取料，重复上述步骤，在此不再赘述。在本发明一实施例中，为了保证送料小车101运行到取料位置Pl时回转臂40刚好能够位于第一极限位置，而运动到放料位置P2时回转臂40刚好能够位于第二极限位置， 使用者还可以通过设置各个传动环节的齿轮齿条等部件的传动比来设置送料小车101运行和回转臂40回转速度的匹配，并不限于使用减速器50，此为本领域常用技术手段，在此不再赘述。
再者根据图6所示，由于长形物料200既随着小车行走，又随着回转臂回转，因而长形物料200的运行轨迹是一条曲线(直线运动和回转运动的复合曲线)。关于托叉在运动过程中如何保持竖直向上的状态，请参阅图7。图7为本发明一实施例中回转臂的俯视剖视示意图。如图7所示，回转臂40还包括第一链轮43、链条44和第二链轮45，第一链轮43和第二链轮45具有相同的节距和齿数，链条44在图中以虚线示出，链条44分别与第一链轮43和第二链轮45相互啮合。此外，回转臂40还包括调整装置 46、链条张紧轮47和销轴48。第一链轮43装设在回转轴30上，并能够与回转轴30相对转动；第二链轮45和托叉421装设在销轴48上，并与销轴48没有相对转动。链条张紧轮 47和第二链轮45都装设在回转臂40上，链条张紧轮47用于张紧链条44，调整装置46通过调整第一链轮43带动链条44和第二链轮45，将托叉421调整到竖直位置。当回转臂40转动时，第一链轮43保持固定不动，而相互啮合的第二链轮45和链条44则随着回转臂40转动，因此随着回转臂40的回转，链条44绕着第一链轮43转动。链条44带动第二链轮45随着销轴48转动，进而带动托叉421绕着销轴转动，而使托叉421 始终保持在竖直向上的状态。然而本发明并不以此为限，任何能够使托叉421在回转臂40 转动的过程中保持竖直向上的机构都可以应用于本发明的送料小车。本发明一实施例还提出一种送料系统100，包括设置于取料位置的托料装置310、 设置于放料位置的接料叉320、送料小车101、以及用于送料小车101从取料位置Pl与所述放料位置P2之间运行的导轨300，其中送料小车101为上述实施例中的送料小车。本发明中，因为回转臂与送料小车同步运动，不会像现有技术中一样由于取料钩的垂直升降而延长取料和放料花费的时间，因而可以节省取料和放料的时间，控制长形物料的温降，保证了轧制节奏，同时本发明不需要摆动液压缸和料钩，减少了机械的复杂程度，降低了加工生产难度，提高了生产效率，降低了生产成本，提高机组产能。虽然已参照几个典型实施例描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离本发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。
权利要求
1.一种送料小车(101)，用于运送长形物料000)，其特征在于，包括本体(10)；至少一个双轴输出电机(20)，设置在所述送料小车(101)的本体(10)，所述双轴输出电机00)包括第一输出轴和第二输出轴，所述第一输出轴用于驱动所述送料小车(101)在取料位置(Pl)和放料位置(P》之间往复行走；回转轴(30)，设置于所述送料小车(101)的所述本体(10)并由所述第二输出轴驱动旋转；多个回转臂(40)，设置在所述回转轴(30)上并随着所述回转轴(30)回转，所述多个回转臂GO)能够在相对于所述送料小车(101)的第一极限位置和第二极限位置之间回转以实现取料和放料。
2.如权利要求1所述的送料小车，其特征在于，所述回转轴(30)水平设置，并垂直于所述送料小车(101)的行走的方向。
3.如权利要求2所述的送料小车，其特征在于，所述送料小车(101)行走到所述取料位置(Pi)时所述回转臂GO)回转到所述第一极限位置以取得所述长形物料O00)；所述送料小车(101)行走到所述放料位置(P2)时所述回转臂00)回转到所述第二极限位置以卸去上述长形物料(200)。
4.如权利要求1所述的送料小车，其特征在于，每一个所述回转臂GO)包括第一端 (41)和第二端(42)，所述第一端连接于所述回转轴(30)，所述第二端0 包括托叉 G21)，所述托叉(421)在所述回转臂00)回转时保持竖直向上，用于竖直地托起所述长形物料(200)。
5.如权利要求4所述的送料小车，其特征在于，每一个所述回转臂00)还包括第一链轮^幻、链条G4)、第二链轮0 和销轴(48)，所述第一链轮安装在所述回转轴(30) 上，所述托叉(421)和所述第二链轮0 安装在所述销轴G8)上，所述链条04)分别啮合于所述第一链轮^幻和所述第二链轮0 ，当所述回转轴(30)带动所述回转臂G0)转动时，所述第一链轮^幻固定不动，相互啮合的所述链条G4)和所述第二链轮0 随着所述销轴G8)旋转，以带动所述托叉(421)绕着所述销轴08)转动而保持竖直向上。
6.如权利要求1所述的送料小车，其特征在于，所述双轴输出电机00)的数目为两个， 分别设置于所述送料小车(101)的本体(10)的沿着所述回转轴(30)的设置方向的两端， 所述回转臂G0)的数目为五个，且均勻地分布在所述送料小车(101)的所述回转轴(30) 上。
7.如权利要求1所述的送料小车，其特征在于，所述送料小车(101)还包括速度调节装置(50)，所述速度调节装置(50)传动连接于所述第二输出轴和所述回转轴(30)之间，用于调整所述回转臂G0)的回转速度。
8.如权利要求1所述的送料小车，其特征在于，所述速度调节装置(50)为减速器。
9.如权利要求1所述的送料小车，其特征在于，所述送料小车(101)是在设置于地面的多条导轨(300)上行走。
10.一种送料系统，其特征在于，所述送料系统(100)包括设置于取料位置(Pl)的托料装置(310)、设置于放料位置(P2)的接料叉(320)、送料小车(101)、以及用于所述送料小车(101) 行走的导轨(300)，其中所述送料小车(101)为权利要求1-9中任一项所述的送料小车。
全文摘要
本发明提供一种送料小车及送料系统，用于运送长形物料，送料小车包括至少一个双轴输出电机、回转轴、回转臂。双轴输出电机设置在送料小车，包括第一输出轴和第二输出轴，第一输出轴用于驱动送料小车在取料位置和放料位置之间往复行走。回转轴设置于送料小车并由第二输出轴驱动旋转。多个回转臂设置在回转轴上并随着回转轴回转，多个回转臂能够在相对于送料小车的第一极限位置和第二极限位置之间回转以实现取料和放料。本发明可以节省取料和放料的时间，控制长形物料的温降，保证了轧制节奏和机组的工作性能。
文档编号B65G37/00GK102431782SQ20111029545
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者冯世云 申请人:太原重工股份有限公司