一种不锈钢管自动包装生产线十字臂旋转叠垛装置的制作方法

本发明涉及不锈钢管包装技术领域，尤其涉及一种不锈钢管自动包装生产线十字臂旋转叠垛装置。

背景技术：

随着科学技术的迅猛发展，生产力水平的不断提高，人们对降低劳动强度、改善工作环境日益重视起来。建材、化肥、食品等行业对包装质量和劳动效率的要求也日益提高，从而促进了这些企业的现代化改造。而传统的人工包装由于其生产效率低下而成为这些行业产量和包装质量提高的巨大障碍，已不能满足现代化大生产的需要。用户为了便于产品的运输和存储，对包装要求更加严格，包装已成为企业升级和获得经济效益的关键因素，因此尽快提高产品的包装质量，对自动包装生产线进行研究是这些行业的迫切任务之一。

不锈钢管原有的包装工序首先把不锈钢管进行切断、整形、去毛刺、再将钢管移到下一个工位人工叠十层、手工缠绕，最后进行装箱及打包，整个包装过程需要十个工人，而且还要将钢管从一个工位移到下一个工位，包装效率低下，浪费了大量人力、物力，包装的质量也较差。为了快速响应市场需求，提高生产效率，降低人工成本，企业迫切开发一条不锈钢管自动包装线。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种不锈钢管自动包装生产线十字转臂旋转叠垛装置，以提高不锈钢管的叠垛效率，缩短包装时间。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。

一种不锈钢管自动包装生产线十字臂旋转叠垛装置，其特征在于，包括：装配在一起的十字臂旋转机构和叠垛机构；所述十字臂旋转机构包括：一对十字臂、转轴、气缸、第一电机、单向轴承、带座轴承、电刷、气管接头和机架；两个十字臂分别安装在转轴的两端，每个十字臂的四个臂端上分别固定一个气缸，每个气缸的工作部位固定着一块夹紧件，以用来夹紧不锈钢管；转轴通过第一电机驱动旋转；转轴的两端通过带座轴承、中间通过单向轴承固定在机架上；所述电刷用来切换气缸的通电状态，使气缸在放料段夹紧不锈钢管，在叠垛段松开不锈钢管；所述气管接头与各气缸的进气口、排气口滑动接触，使十字臂转动时气管接头始终与各气缸的进气口、排气口连通；所述叠垛机构包括：第二电机、齿轮、齿条、升降臂、升降板、直线导轨、滑块、升降座，所述升降臂安装在升降座上并通过相互配合的直线导轨、滑块相对升降座做上升、下降运动，所述第二电机通过相互啮合的齿轮、齿条驱动升降臂上升、下降，所述升降板安装在升降臂顶部；实际工作时，升降板上升到最高位置，通过十字臂两端对应位置气缸将一层不锈钢钢管夹住，旋转180度，十字臂两端对应位置气缸松开，将不锈钢钢管层放到升降板上，升降板下降一层不锈钢管的高度，十字架上两端气缸继续夹住钢管层，循环旋转进行叠垛，直到叠垛好目标层数。

作为上述方案的进一步说明，所述电刷包括：5路集电环及碳刷，将4个电磁阀的正极分别通过碳刷接在5路集电环的4个触头上，将4个电磁阀的负极通过碳刷均接在5路集电环的1个触头上，实现电源信号传送以控制气缸的夹紧及松开，所述电刷固定于位于十字臂和带座轴承之间的转轴上。

作为上述方案的进一步说明，所述气管接头包括：一个进气口和四方出气口的中空结构，通过万能旋转接头将进气管连接至进气口，通过气管接头将4个出气管分别连接至出气口，气管接头通过螺纹连接固定在十字臂上。

作为上述方案的进一步说明，所述十字臂通过键连接固定在转轴上。

作为上述方案的进一步说明，所述夹紧件为硅胶板。

作为上述方案的进一步说明，所述升降板为橡胶板。

作为上述方案的进一步说明，所述气缸为tn系列双轴气缸。

作为上述方案的进一步说明，在步进电机和转轴之间设有减速机构，所述减速机构通过键连接固定在转轴的中间部位。

作为上述方案的进一步说明，第一电机、第二电机都为步进电机

本发明的有益效果是：

本发明提供的不锈钢管自动包装生产线十字臂旋转叠垛装置，经现场调试表明：叠垛好的不锈钢管表面没有刮伤，设备运行可靠，能满足每分钟两包的批量生产要求、运转率≥90％，即高产又稳定。

附图说明

图1所示为十字臂旋转机构结构示意图。

图2所示为叠垛机构结构示意图。

图3所示为叠垛机构透视图。

附图标记说明：

1：十字臂旋转机构，2：叠垛机构。

1-1：十字臂，1-2：转轴，1-3：气缸，1-4：第一电机，1-5：单向轴承，1-6：带座轴承，1-7：电刷，1-8：气管接头，1-9：机架，1-10：夹紧件，1-11：减速机构。

2-1：第二电机，2-2：齿轮，2-3：齿条，2-4：升降臂，2-5：升降板，2-6：直线导轨，2-7：滑块，2-8：升降座。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“至少”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。

在发明中，除非另有规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

下面结合说明书的附图，通过对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1-图3所示，一种不锈钢管自动包装生产线十字臂旋转叠垛装置，包括：装配在一起的十字臂旋转机构1和叠垛机构2。

其中，所述十字臂旋转机构1包括：一对十字臂1-1、转轴1-2、气缸1-3、第一电机1-4、单向轴承1-5、带座轴承1-6、电刷1-7、气管接头1-8和机架1-9；两个十字臂1-1分别安装在转轴1-2的两端，每个十字臂1-1的四个臂端上分别固定一个气缸1-3，每个气缸1-3的工作部位固定着一块夹紧件1-10，以用来夹紧不锈钢管；转轴1-2的两端通过带座轴承1-6、中间通过单向轴承1-5固定在机架1-9上；转轴1-2通过第一电机1-4驱动旋转；所述电刷1-7用来切换气缸1-3的通电状态，使气缸1-3在放料段夹紧不锈钢管，在叠垛段松开不锈钢管；所述气管接头1-8与各气缸1-3滑动接触，使十字臂1-1转动时气管接头1-8始终与各气缸的进气口、排气口连通，以避免工作时气管缠绕。

所述叠垛机构2包括：第二电机2-1、齿轮2-2、齿条2-3、升降臂2-4、升降板2-5、直线导轨2-6、滑块2-7、升降座2-8，所述升降臂2-4安装在升降座2-8上并通过相互配合的直线导轨2-6、滑块2-7相对升降座2-8做上升、下降运动，所述第二电机2-1通过齿轮2-2、齿条2-3驱动升降臂2-4上升、下降，所述升降板2-5安装在升降臂2-4顶部。所述叠垛机构通过螺纹连接固定在缠绕机构的机架上。

本实施例中，优选电刷包括：5路集电环、4个电磁阀及碳刷，将4个电磁阀的正极通过碳刷分别接在5路集电环的4个触头上，将4个电磁阀的负极均接在5路集电环的另外1个触头上，实现电源信号传送以控制气缸的夹紧及松开，避免旋转机构采用普通接线时电线绕断，所述电刷1-7固定于位于十字臂1-1和带座轴承1-6之间的转轴1-2上。

优选气管接头包括：一个进气口和四方出气口的中空结构，通过万能旋转接头将进气管连接至进气口，通过气管接头将出气管连接至出气口，气管接头1-8通过螺纹连接固定在十字臂1-1上。这样，可避免工作时气管缠绕。

优选十字臂1-1通过键连接固定在转轴1-2上。优选气缸1-3为tn系列双轴气缸，以保证足够的夹紧力。优选第一电机1-4、第二电机2-1都为步进电机，在第一电机1-4和转轴1-2之间设有减速机构1-11，所述减速机构1-11通过键连接固定在转轴1-2的中间部位。优选夹紧件1-10为硅胶板，以提高夹紧强度并避免刮花不锈钢管。

优选齿条2-3固定在升降臂2-4上，优选齿轮2-2与第二电机2-1的输出轴固定。优选直线导轨2-6固定在升降臂2-4上，优选滑块固定在升降座2-8上。为了避免叠垛过程中将不锈钢管刮花，升降板2-5橡胶板。

实际工作时，升降板上升到最高位置，通过十字臂两端对应位置气缸将一层不锈钢钢管夹住，旋转180度，十字臂两端对应位置气缸松开，将不锈钢钢管层放到升降板上，升降板下降一层不锈钢管的高度，十字架上两端气缸继续夹住钢管层，循环旋转进行叠垛，直到叠垛好目标层数，升降板下降将多层钢管放到链条上进行输送，输送到下一工位时进行缠绕的同时，叠垛机构又开始叠垛，往复循环。

本实施例提供的不锈钢管自动包装生产线十字臂旋转叠垛装置经现场调试表明：叠垛好的不锈钢管表面没有刮伤，设备运行可靠，能满足每分钟两包的批量生产要求、运转率≥90％，即高产又稳定。

通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本发明不局限于上述的具体实施方式，在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发明的保护范围，本发明的保护范围应由各权利要求项及其等同物限定之。