一种钢管原材料自动上料系统及其上料方法与流程

本发明涉及钢管生产输送，具体涉及一种钢管原材料自动上料系统及其上料方法。

背景技术：

1、目前，钢管依然是国家基建中大量应用的钢材之一。然而，我国钢管深加工的机械设备自动化程度不高，对钢管深加工的连续性生产起到关键性作用的钢管供料段，基本上完全由半人工操作，且供料效率低，经常出现钢管原材料供应不足的情况。

技术实现思路

1、本发明为解决现有技术的不足，目的在于提供一种钢管原材料自动上料系统及其上料方法，是维持钢管上料生产线连续性生产的重要阶段，可以极大的降低工人的劳动强度并提高生产效率。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、一种钢管原材料自动上料系统，包括振动筛料辊台机构、阶梯上料系统、自动定量上料系统、上料传送辊台和自动传送与分配辊台；

4、所述振动筛料辊台机构位于所述阶梯上料系统一侧，并通过振动将若干钢管依次输送到所述阶梯上料系统上；

5、所述阶梯上料系统用于将单根钢管依次输送到自动定量上料系统上；

6、所述自动定量上料系统用于控制输送钢管的数量，并将定量的钢管输送到上料传送辊台上；

7、所述上料传送辊台用于将定量的钢管输送到自动传送与分配辊台；

8、所述自动传送与分配辊台用于将定量的钢管朝自身两侧方向进行分配。

9、相对于现有技术中，我国钢管深加工的机械设备自动化程度不高，对钢管深加工的连续性生产起到关键性作用的钢管供料段，基本上完全由半人工操作，且供料效率低，经常出现钢管原材料供应不足的情况的问题，本发明提供了一种钢管原材料自动上料系统，采用本方案，可以极大的降低工人的劳动强度并提高生产效率。具体方案中，包括依次输送连接的振动筛料辊台机构、阶梯上料系统、自动定量上料系统、上料传送辊台和自动传送与分配辊台，在实际操作时，首先将若干成捆钢管放置于所述振动筛料辊台机构上，并通过振动筛料辊台机构的振动，将若干成捆钢管振散，被振散的若干钢管滚动到一侧的阶梯上料系统上；所述阶梯上料系统单根钢管依次输送到自动定量上料系统中；自动定量上料系统对所述钢管进行计数，当达到预设数量时，停止所述阶梯上料系统的输送，并将定量的钢管输送到上料传送辊台；上料传送辊台将定量的钢管输送的自动传送与分配辊台中；自动传送与分配辊台接收到若干钢管后，根据两侧料满或料缺情况，将若干钢管朝自身两侧进行分配，从而输送到下一工位。

10、以上方案，旨在实现：将钢管原材料振筛筛料、传输、分配等多个独立工位设备进行一体化整合，从而形成了钢管原材料自动上料成型机，自动化程度高，质量稳定可靠，且生产效率高，并减少了人与机械设备的接触时间，有效降低了钢管、机械伤人的概率。

11、上述方案中，在将成捆钢管振散时，可能会有部分钢管不会自动滚到阶梯上料系统处，导致无法将全部钢管进行输送，因此，为使所有钢管能全部进入到阶梯上料系统中，设置为：所述振动筛料辊台机构包括第一机架，所述第一机架上带有用于承载的钢管的承载面，所述承载面朝一侧倾斜设置；沿所述第一机架长度方向上的承载面上带有若干振动筛，所述振动筛底部连接有振动电机；本方案中，通过振动电机带动振动筛振动，成捆钢管放置在振动筛上，振动过程会将若干钢管振散，振散后，由于承载面和振动筛倾斜设置，只需要提供较小的倾斜角度，若干钢管便会在自身重力作用下滚落，从而向一侧的阶梯上料系统自动送料。

12、进一步的，作为一种阶梯上料系统的具体实现方式，为了进行单根钢管输送，设置为：所述阶梯上料系统包括第二机架，所述第二机架沿自身长度方向上依次设置有驱动组件和若干阶梯组件，所述阶梯组件包括相互平行且竖向设置的定阶梯板和动阶梯板，所述定阶梯板和动阶梯板的长度方向均均沿所述阶梯上料系统的输送方向设置；所述定阶梯板和动阶梯板的上侧面均带有相对应的斜面，所述斜面下端靠近所述振动筛料辊台机构；所述斜面上包括从下至上依次设置的若干阶梯，所述阶梯的底边为朝远离所述振动筛料辊台机构一方并向下倾斜的斜边；所述驱动组件用于带动所述动阶梯板升降，所述定阶梯板和动阶梯板上的若干阶梯相互错开。

13、本方案中，沿第二机架的长度方向依次设置若干阶梯组件，阶梯组件包括相互平行的定阶梯板和动阶梯板，定阶梯板固定在第二机架上，定阶梯板和动阶梯板的斜面带有相对应的若干阶梯，当钢管横向滚动到定阶梯板最下方的阶梯上时，由于定阶梯板和动阶梯板上的若干阶梯相互错开，即定阶梯板的其中一个阶梯的斜边上端端点，在竖直方向上，位于动阶梯板中相对应的一个阶梯的斜边两端之间；因此，通过驱动组件驱动动阶梯板向上移动，则定阶梯板最底部的一根钢管，会被带到动阶梯板最底部的阶梯上，由于阶梯底部为斜边，因此钢管会自动滚落到斜边的中部位置，当动阶梯板最底部阶梯的斜边下端刚好位于定阶梯板倒数第二个阶梯的斜边上端时，钢管会继续滚落到倒数第二个阶梯的斜边中部位置，当动阶梯板向下移动后，钢管则完全滚落到倒数第二个阶梯内侧；重复上述步骤，则能完成钢管的单根依次递进输送。

14、进一步的，作为一种驱动动阶梯板升降的具体实现方式，设置为：所述定阶梯板和动阶梯板之间还设有相平行且转动连接的大齿轮，所述驱动组件用于驱动所述大齿轮绕自身轴线旋转；所述动阶梯板侧面上带有横向长条通孔和竖向长条通孔，所述大齿轮的侧面上带有偏心滑柱，所述偏心滑柱伸入所述横向长条通孔内并和所述横向长条通孔滑动连接；所述横向长条通孔的长度大于或等于所述偏心滑柱的转动直径；所述定阶梯板上还连接有限位轴，所述限位轴纵向穿过所述竖向长条通孔，所述限位轴的直径小于所述竖向长条通孔的宽度；本方案中，大齿轮位于动阶梯板和定阶梯板之间，且一侧通过轴承和定阶梯板转动连接，而大齿轮另一侧带有偏心圆柱，偏心圆柱伸出到横向长条通孔内，并能在横向长条通孔内滑动，而限位轴则位于竖向长条通孔中，在大齿轮旋转过程中，带动偏心圆柱转动，在偏心圆柱的旋转过程中，由于限位轴的限位作用，使动阶梯板只能上下移动，而偏心圆柱则在横向长条通孔内滑动。

15、进一步的，作为一种驱动大齿轮旋转的具体实现方式，设置为：所述驱动组件包括旋转电机，所述限位轴和所述旋转电机的输出端连接，若干所述定阶梯板均通过第一轴承和限位轴连接；所述定阶梯板和动阶梯板之间的所述限位轴上还套设有小齿轮，所述小齿轮和所述大齿轮啮合；即通过小齿轮和大齿轮的相互啮合，在带动大齿轮旋转的同时，还能达到减速器的作用。

16、进一步的，为更方便的对钢管进行接收和输送，设置为：所述定阶梯板的下端带有向所述振动筛料辊台机构一方延伸的接收板，所述接收板的上端面朝远离所述振动筛料辊台机构的一方向下倾斜；所述定阶梯板的上端带有向所述自动定量上料系统一方延伸的输出板，所述输出板的上端面朝靠近所述自动定量上料系统一方向下倾斜；即通过延伸到振动筛料辊台机构的接收板，通过加长长度，能避免两个工位之间出现输送间隙；同理，通过延伸到自动定量上料系统的输出板，通过加长长度，能避免两个工位之间出现输送间隙。

17、上述方案中，进行单根送料的工序，便于为了能根据生产订单，从而输送指定数量的钢管进行加工生产，因此，为了对钢管进行计数，并控制输送数量，设置为：所述自动定量上料系统位于所述阶梯上料系统一侧；所述自动定量上料系统包括第三机架，所述第三机架上带有若干第一倾斜杆，若干所述第一倾斜杆沿所述第三机架长度方向设置，并用于接收若干钢管，所述第一倾斜杆横向设置并朝靠近所述上料传送辊台的一方向下倾斜；所述第一倾斜杆下端位置处设置有挡块，所述挡块用于抵住所述第一倾斜杆上的钢管；所述第一倾斜杆下端位置处还设有顶升组件和计数传感器，所述计数传感器用于计数，所述顶升组件用于将所述第一倾斜杆上的钢管顶出所述挡块，并送入到所述上料传送辊台；每个所述第一倾斜杆另一端处还设有第二倾斜杆，所述第二倾斜杆和所述第一倾斜杆的倾斜方向相同；本方案中，阶梯上料系统上输送的钢管能落在第一倾斜杆上，并在第一倾斜杆上自动滚动到下端位置，由于在第一倾斜杆的下端位置处设置有挡块，从而通过挡块挡住钢管，此时计数传感器进行计数，并启动顶升组件，将靠近挡块的钢管向上顶升，从而顶出挡块，使钢管落在第二倾斜杆上，计数传感器用于计算被顶升组件顶出的钢管数量，当达到指定数量的钢管时，则停止顶升装置的顶升；由于第二倾斜杆是朝上料传送辊台一方倾斜，因此第二倾斜杆上的钢管会自动滚落，向上料传送辊台输送钢管。

18、进一步的，作为一种顶升组件的具体实现方式，设置为：所述顶升组件包括第一气缸和铰接板，所述铰接板一端铰接在所述第三机架上，且位于所述第一倾斜杆下端一侧；所述第一气缸位于所述铰接板下方，所述第一气缸铰接在第三机架上，所述第一气缸的输出端和所述铰接板另一端铰接；所述铰接板另一端位于最靠近所述挡块的钢管下方；所述第一气缸用于带动所述铰接板另一端升降；本方案中，在启动驱动组件时，会控制第一气缸伸出，使第一气缸带动铰接板向上转动，此时铰接板的另一端向上顶住钢管，并将钢管顶出挡块，由于此时铰接板的上侧面为倾斜面，钢管则会斜向下滚落，此时收回铰接板，钢管则会落在第二倾斜杆上。

19、进一步的，在钢管自动滚落到上料传送辊台上时，为了能接收钢管，需要设置相同的倾斜面才能进行钢管接收，因此，设置为：所述上料传送辊台位于自动定量上料系统一侧；所述上料传送辊台的传送面上带有若干活动板，若干所述活动板沿所述传送面传送方向均布，且垂直于传送方向竖向设置；所述活动板一端铰接在所述传送面一侧，且位于所述传送面下方；所述活动板另一端伸出所述传送面另一侧，所述传送面上带有供所述活动板放置的安装槽；所述上料传送辊台靠近所述自动定量上料系统的一侧带有推动杆和若干第二气缸，若干所述第二气缸均铰接在所述上料传送辊台上，且位于所述传送面下方，若干所述第二气缸沿所述传送面的传送方向依次设置；若干所述第二气缸另一端和所述推动杆铰接；所述推动杆沿所述传送面的传送方向设置；所述第二气缸用于带动所述推动杆升降，所述推动杆用于推动所述活动板另一端升降。

20、本方案中，上料传送辊台包括第四机架，在上料传送辊台靠近自动定量上料系统的一侧下方铰接有若干第二气缸，若干第二气缸的输出端均和推动杆铰接，则第二气缸的伸缩能带动推动杆升降；其中活动板位于传动面的安装槽内，其一端铰接在传送辊台上，而另一端则位于推动杆的上方，在推动杆向上移动时，则会推动活动板向上转动，使活动板伸出传送面，以此活动板便可形成一个倾斜的接受面，从而接收自动定量上料系统输送过来的钢管，当接收到一定数量时，使其二气缸缩回，此时活动板向下转动并回落到安装槽内，若干钢管便能位于传送面上，通过传送面向前输送；通过伸出的活动板，能防止钢管直接掉落到传送面上。

21、上述方案中，作为一种将钢管自动分配到下一工位的具体实现方式，设置为:所述自动传送与分配辊台的输送面上带有若干分配组件，若干所述分配组件沿所述输送面的输送方向均布；所述分配组件包括第一升降板和第二升降板，所述第一升降板和第二升降板均竖向设置且垂直于所述输送面的传送方向；所述第一升降板和第二升降板的上端分别带有朝所述自动传送与分配辊台两侧倾斜的斜面；所述输送面上带有供所述第一升降板和第二升降板活动的活动槽，所述活动槽的两侧带有和所述第一升降板与第二升降板滑动连接的滑轨；所述第一升降板和第二升降板的底部均带有第三气缸，若干所述第三气缸用于带动所述第一升降板和第二升降板的上端伸出所述输送面；本方案中，在输送面上带有第一升降板和第二升降板，在上料传送辊台向自动传送与分配辊台输送钢管时，此时第一升降板与第二升降板安装在活动槽内，且位于输送面的下方，当钢管输送到位时，此时驱动第三气缸，从而带动第一升降板或者第二升降板进行向上移动，伸出输送面；驱动第一升降板向上移动时，第一升降板顶部带有朝自动传送与分配辊台一侧倾斜的斜面，由此将若干钢管滚落到一侧工位处，当一侧工位处料满时，缩回第一升降板，并使第二升降板向上移动，此时若干钢管则向另一侧工位滚落；因此，上料传送辊台将整槽钢管传送到自动传送与分配辊台，并可将整槽钢管翻料到两侧下一工位，还可根据两侧工位料满与料缺情况自动分配翻料。

22、进一步的，一种钢管原材料自动上料系统的上料方法，包括以下步骤：

23、s1：将若干成捆钢管放置于所述振动筛料辊台机构上，并通过振动筛料辊台机构的振动，将若干成捆钢管振散，被振散的若干钢管滚动到一侧的阶梯上料系统上；

24、s2：所述阶梯上料系统单根钢管依次输送到自动定量上料系统中；

25、s3：所述自动定量上料系统对所述钢管进行计数，当达到预设数量时，停止所述阶梯上料系统的输送，并将定量的钢管输送到上料传送辊台；

26、s4：所述上料传送辊台将定量的钢管输送的自动传送与分配辊台中；

27、s5：所述自动传送与分配辊台接收到若干钢管后，根据两侧料满或料缺情况，将若干钢管朝自身两侧进行分配，从而输送到下一工位。

28、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

29、1.本发明提供了一种钢管原材料自动上料系统及其控制方法，采用本方案，将钢管原材料振筛筛料、传输、分配等多个独立工位设备进行一体化整合，从而形成了钢管原材料自动上料成型机，自动化程度高，质量稳定可靠，且生产效率高，并减少了人与机械设备的接触时间，有效降低了钢管、机械伤人的概率。

30、2.本发明提供了一种钢管原材料自动上料系统及其控制方法，采用本方案，通过阶梯上料系统和自动定量上料系统，能单根输送钢管，并根据生产订单，输送指定数量的钢管，从而达到定量上料效果。