一种管材自动化分拣系统的制作方法

本发明涉及分拣设备技术领域，具体提出了一种管材自动化分拣系统。

背景技术：

管材是建筑工程常用到的材料，根据管材的材质分，常见的有金属管、橡胶管和塑料管等，根据功能用途和运用场合分，常见的有给水管、排水管、煤气管、暖气管、电线导管、雨水管等。

管材在加工生产过程中，一般加工的成品管材较长，根据实际不同的用途和运用场合，或者为了便于整体捆扎包装和运输，管材都需要按照预定的尺寸规格进行切割，不同用途和运用场合下的管材的长度一般不同，同一用途和运用场合下的管材也会因具体运用设备的不同而需要切割成不同尺寸，对于不同长度尺寸的管材需要进行分拣分批包装，现有的对于管材分拣的方法是，将管材进行集中，并排列整齐，然后通过人工进行判断分拣，并将相同长度的管材进行集中包装，但是采用人工目测判断，存在主观误差，另外，对于管材的集中收集和捆扎包装存在不小的麻烦。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种管材自动化分拣系统，可以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种管材自动化分拣系统，包括分拣架、管材推送机构、一对管材位置调整机构、分拣板和管材装载机构，所述分拣架包括一号立板、二号立板和分拣框平台，所述二号立板的高度高于所述一号立板的高度，所述分拣框平台呈凸字形，所述分拣框平台分为用于投放管材的水平投料区和用于分拣管材的斜坡分拣区，所述斜坡分拣区与所述水平投料区平滑过渡，所述斜坡分拣区的底部固定安装在所述一号立板的顶部，所述水平投料区的底部固定安装在所述二号立板的顶部，所述管材推送机构固定安装在所述水平投料区上面对所述斜坡分拣区的侧壁的中央位置，位于所述水平投料区上与上述侧壁垂直相邻的两个侧壁上各安装有一个所述管材位置调整机构，且一对所述管材位置调整机构镜像设置，所述分拣板居中固定安装在所述斜坡分拣区的斜坡上，所述分拣板的板面与斜坡面齐平，所述分拣板上沿斜坡从上到下依次设有均为长矩形状的小号分拣开口、中号分拣开口和大号分拣开口，且所述小号分拣开口、所述中号分拣开口和所述大号分拣开口在所述分拣板上居中设置；

所述管材装载机构包括两个位于同一水平面平行设置的导轨、垂直固定安装在所述一号立板内侧壁上的推拉气缸、滑动安装在两个所述导轨上的滑动平台、位于所述滑动平台上的限位安装板、固定安装在所述限位安装板上装载斗、顶升气缸和两个伸缩杆，两个所述导轨固定安装在所述一号立板和所述二号立板之间，所述推拉气缸的输出端与所述滑动平台的底侧壁固定连接，所述滑动平台呈u形，所述限位安装板一侧端与所述滑动平台铰接，所述滑动平台端面上设有避位开口，所述顶升气缸底部铰接安装在所述滑动平台的内侧壁上，所述顶升气缸穿过所述避位开口且输出端与所述限位安装板的侧端铰接，两个所述伸缩杆对称分布在所述顶升气缸的两侧，所述伸缩杆的一端与所述滑动平台的内侧壁铰接，所述伸缩杆穿过所述避位开口且另一端与所述限位安装板的侧端铰接，所述顶升气缸和所述伸缩杆铰接在限位安装板的同一侧端，所述装载斗由三个装载框并列组成，且并列方向和所述推拉气缸的输出方向平行，当所述推拉气缸输出端处于初始行程位置时，所述装载斗位于所述分拣板的下方位置，且所述小号分拣开口、所述中号分拣开口、所述大号分拣开口与三个所述装载框一一对应，当所述推拉气缸的输出端处于最大行程位置时，所述装载斗处于所述水平投料区的下方位置。

优选的，所述管材推送机构包括固定安装在所述水平投料区外侧壁上的推送气缸和固定安装在所述推送气缸输出端的推送板，所述推送板底端面与所述水平投料区的水平内端面接触。

优选的，所述管材位置调整机构包括固定安装在所述水平投料区外侧壁上的调节气缸、固定安装在所述调节气缸输出端的平板，两个滑套、用于管材调整导向的圆弧板、两个导杆和两个弹簧，两个所述滑套垂直固定安装在所述平板上且与所述水平投料区的侧壁滑动连接，两个所述滑套关于所述调节气缸对称分布，两个所述导杆与两个所述滑套对应滑动连接，两个所述导杆的端部与所述圆弧板的内弧面固定连接，两个所述导杆关于所述圆弧板的中心面对称，两个所述弹簧对应套设在两个所述导杆上，所述弹簧的一端与所述平板固定连接，所述弹簧的另一端与所述圆弧板的内弧面固定连接。

优选的，所述装载框的底部呈圆弧状，所述限位安装板设有三个限位槽块，三个所述装载框对应固定安装在三个所述限位槽块中，所述装载框的圆弧底部与所述限位槽块贴合。

优选的，所述斜坡分拣区的斜坡上设有安装槽，所述分拣板嵌入固定安装在所述安装槽中。

优选的，所述圆弧板的圆弧角为180°。

优选的，所述小号分拣开口、所述中号分拣开口和所述大号分拣开口的内壁均竖直。

上述技术方案具有如下优点或者有益效果：

1、本发明提供了一种管材自动化分拣系统，本系统在水平投料区的管材投放输送端设置了管材推送机构和相对设置的管材位置调整机构，管材推送机构的推送板在对管材推送过程中可以对管材进行初步导正，使得管材可以相对推送方向垂直的姿态推送移动，经过初步导正的管材还将经过管材位置调整机构，两个相对设置的圆弧板相互配合，并通过外圆弧面对管材进行居中导正，便是完成了二次导正，管材推送机构和管材位置调整机构相互配合使得管材在分拣板上滚动的过程中可以从居中设置的对应的小号分拣开口、中号分拣开口或大号分拣开口的中央位置掉落，避免管材在分拣板上滚动过程中发生倾斜、搭边而不能正常落料，保证了管材落料的顺畅，而且也无需对管材的投放做特别的要求，可以杂乱投放，避免了管材投放摆正的麻烦，更加适合本系统配合相应的管材投放装置做自动化分拣操作。

2、本发明提供了一种管材自动化分拣系统，本系统中设置了用于分拣后对于管材集中和码垛的管材装载机构，装载框的底部设计成圆弧状，便于落入的管材自动码垛，设置的顶升气缸可带动装载斗实现翻动，翻动一定角度的装载斗一方面使得所有的管材都向偏向的一侧滑动，而使得管材自动排列整齐，另一方面便于从装载框中将管材卸出。

3、本发明提供了一种管材自动化分拣系统，本系统中用于管材分选的分拣板作为独立结构固定嵌入在安装槽中，便于更换不同的分拣板，使得更换的分拣板中的小号分拣开口、中号分拣开口和大号分拣开口的矩形尺寸对应有区别，进而本系统可以针对不同批次的管材进行分拣(体现在管材的长度和直径有区别)，大大提高了本系统实际分拣操作的适用性。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分，并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1是本发明提供的一种管材自动化分拣系统的俯视图；

图2是本发明中a处的局部放大示意图；

图3是本发明提供的一种管材自动化分拣系统的局部剖示示意图；

图4是本发明中管材装载机构未装配导轨和推拉气缸的结构的俯视图；

图5是本发明中管材装载机构未装配导轨和推拉气缸的结构的侧视图。

图中：1、分拣架；11、一号立板；12、二号立板；13、分拣框平台；131、水平投料区；132、斜坡分拣区；1321、安装槽；2、管材推送机构；21、推送气缸；22、推送板；3、管材位置调整机构；31、调节气缸；32、平板；33、滑套；34、圆弧板；35、导杆；36、弹簧；4、分拣板；41、小号分拣开口；42、中号分拣开口；43、大号分拣开口；5、管材装载机构；51、导轨；52、推拉气缸；53、滑动平台；531、避位开口；54、限位安装板；541、限位槽块；55、装载斗；551、装载框；56、顶升气缸；57、伸缩杆。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施，但不作为对本发明的限定。

参阅附图1-5所示，一种管材自动化分拣系统，包括分拣架1、管材推送机构2、一对管材位置调整机构3、分拣板4和管材装载机构5，分拣架1包括一号立板11、二号立板12和分拣框平台13，二号立板12的高度高于一号立板11的高度，分拣框平台13呈凸字形(附图1的俯视图视角下分拣框平台13呈现凸字形)，分拣框平台13分为用于投放管材的水平投料区131和用于分拣管材的斜坡分拣区132，斜坡分拣区132与水平投料区131平滑过渡，斜坡分拣区132的底部通过螺栓固定安装在一号立板11的顶部，水平投料区131的底部通过螺栓固定安装在二号立板12的顶部，管材推送机构2固定安装在水平投料区131上面对斜坡分拣区132的侧壁的中央位置，位于水平投料区131上与上述侧壁垂直相邻的两个侧壁上各安装有一个管材位置调整机构3，且一对管材位置调整机构3镜像设置，分拣板4居中固定安装在斜坡分拣区132的斜坡上，分拣板4的板面与斜坡面齐平，分拣板4上沿斜坡从上到下依次设有均为长矩形状的小号分拣开口41、中号分拣开口42和大号分拣开口43，且小号分拣开口41、中号分拣开口42和大号分拣开口43在分拣板4上居中设置；分拣板4上设置了小号分拣开口41、中号分拣开口42和大号分拣开口43自动形成了四个分拣区间，即长度小于小号分拣开口41宽度的管材将从小号分拣开口41中落下，长度大于小号分拣开口41宽度而小于中号分拣开口42宽度的管材将从中号分拣开口42中落下，长度大于中号分拣开口42宽度而小于大号分拣开口43宽度的管材将从大号分拣开口43中落下，还有一个针对分拣区间为长度大于大号分拣开口43宽度的管材分拣在本系统中不做考虑，本系统主要针对前三个区间长度的管材的分拣，需要说明的是，此处所提的宽度指的是长矩形状的小号分拣开口41、中号分拣开口42或大号分拣开口43的矩形长度。

管材装载机构5包括两个位于同一水平面平行设置的导轨51、通过螺栓垂直固定安装在一号立板11内侧壁上的推拉气缸52、滑动安装在两个导轨51上的滑动平台53、位于滑动平台53上的限位安装板54、固定安装在限位安装板54上装载斗55、顶升气缸56和两个伸缩杆57，两个导轨51焊接固定安装在一号立板11和二号立板12之间，推拉气缸52的输出端与滑动平台53的底侧壁通过螺丝固定连接，滑动平台53呈u形，限位安装板54一侧端通过销轴与滑动平台53铰接，滑动平台53端面上设有避位开口531，顶升气缸56底部铰接安装在滑动平台53的内侧壁上，顶升气缸56穿过避位开口531且输出端与限位安装板54的侧端铰接，两个伸缩杆57对称分布在顶升气缸56的两侧，伸缩杆57的一端与滑动平台53的内侧壁铰接，伸缩杆57穿过避位开口531且另一端与限位安装板54的侧端铰接，顶升气缸56和伸缩杆57铰接在限位安装板54的同一侧端，装载斗55由三个装载框551并列焊接组成，且并列方向和推拉气缸52的输出方向平行，当推拉气缸52输出端处于初始行程位置时，装载斗55位于分拣板4的下方位置，且小号分拣开口41、中号分拣开口42、大号分拣开口43与三个装载框551一一对应，当推拉气缸52的输出端处于最大行程位置时，装载斗55处于水平投料区131的下方位置。推拉气缸52可以根据实际行程需求在市场上直接选配购买，进行管材分拣时，三种不同长度的管材将对应从小号分拣开口41、中号分拣开口42和大号分拣开口43中落入下方的装载框551中，当装载框551基本装满需要卸料时，便可以通过推拉气缸52推动滑动平台53顺着两个导轨51向前移动，继而带动装载斗55同步向前运动，当推拉气缸52达到最大输出行程时，装载斗55将位于水平投料区131的下方位置(装载斗55与水平投料区131的顶部之间存在较大的空间间距，便于顶升和卸料)，此时可以通过顶升气缸56推动限位安装板54以与滑动平台53的铰接处为转动中心翻动一定角度，即装载斗55将转至偏向限位安装板54与滑动平台53铰接处一侧，翻动一定角度的装载斗55一方面使得所有的管材都向偏向的一侧滑动，而使得管材自动排列整齐，另一方面便于从装载框551中将管材卸出。

进一步地，管材推送机构2包括通过螺丝固定安装在水平投料区131外侧壁上的推送气缸21和通过螺丝固定安装在推送气缸21输出端的推送板22，推送板22底端面与水平投料区131的水平内端面接触。管材推送机构2一方面通过推送气缸21带动推送板22贴着水平内端面移动，从而推送板22推动管材向前运动，另一方面，推送板22在推送过程中，推送板22的竖直侧壁对杂乱投放进水平投料区131内的管材具有导正作用，使得管材可以相对输送方向垂直的姿态向前运动，便于在斜坡分拣区132滑动的过程中进行分拣。

进一步地，管材位置调整机构3包括通过螺栓固定安装在水平投料区131外侧壁上的调节气缸31、焊接固定安装在调节气缸31输出端的平板32，两个滑套33、用于管材调整导向的圆弧板34、两个导杆35和两个弹簧36，两个滑套33垂直焊接固定安装在平板32上且与水平投料区131的侧壁滑动连接，两个滑套33关于调节气缸31对称分布，两个导杆35与两个滑套33对应滑动连接，两个导杆35的端部与圆弧板34的内弧面固定连接，两个导杆35关于圆弧板34的中心面对称，两个弹簧36对应套设在两个导杆35上，弹簧36的一端与平板32固定连接，弹簧36的另一端与圆弧板34的内弧面固定连接。通过调节气缸31带动平板32运动(平板32前后运动的过程中滑套33在侧壁上滑动)，继而带动圆弧板34随平台同步运动，调节过程中，保证两个调节气缸31的输出量一致，从而改变两个圆弧板34的相对间距，调节后，弹簧36呈自然状态下，两个圆弧板34的最小间距应略小于所进行分拣的一批管材中最短的管材的长度，被管材推送机构2推送的管材将从两个圆弧板34之间经过，两个圆弧板34的外圆弧面对管材具有导正作用，使得经过两个圆弧板34后的管材可以居中，使得管材可以从对应的小号分拣开口41、中号分拣开口42或大号分拣开口43中央位置落下，避免了管材分拣落料不畅的问题。

进一步地，装载框551的底部呈圆弧状，限位安装板54设有三个限位槽块541，三个装载框551对应焊接固定安装在三个限位槽块541中，装载框551的圆弧底部与限位槽块541贴合。底部呈圆弧状的装载框551便于管材落入后自动码垛，也便于管材卸料捆扎，限位槽块541可以实现装载斗55的定位安装，而限位槽块541与装载框551底部的贴合设计便于装载斗55的稳定安装。

进一步地，斜坡分拣区132的斜坡上设有安装槽1321，分拣板4嵌入固定安装在安装槽1321中。本系统中没有将分拣板4和斜坡分拣区132设计成一体结构，而是以分拣板4作为独立结构固定嵌入在安装槽1321中，便于更换不同的分拣板4，使得更换的分拣板4中的小号分拣开口41、中号分拣开口42和大号分拣开口43的矩形尺寸对应有区别，进而本系统可以针对不同批次的管材进行分拣(体现在管材的长度和直径有区别)，大大提高了本系统实际分拣操作的适用性。

更进一步地，圆弧板34的圆弧角为180°。半圆环结构的圆弧板34的外圆弧面提供了足够的对于管材导正的接触面。

进一步地，小号分拣开口41、中号分拣开口42和大号分拣开口43的内壁均竖直。内壁竖直加工设计不会对落入的管材产生偏向导向作用，从而保证管材竖直落入装载框551中。

本发明提供的一种管材自动化分拣系统对于管材分拣的工作过程具体如下所述：

管材的投放：将需要分拣的一批管材随机一个个地投放到水平投料区131中；

管材的推送：推送气缸21将带动推送板22向前移动，而推送板22将贴着水平投料区131的水平内端面移动，移动的同时，推送板22将推动被投放进的管材向前移动，推送过程中管材将通过两个圆弧板34实现居中导正，随着继续推送管材将滑落至斜坡分拣区132的斜坡上；

管材的分拣：滑落至斜坡上的管材在重力势能的作用下将顺着斜坡滚动并经过分拣板4，不同长度的管材将从对应宽度的小号分拣开口41、中号分拣开口42或大号分拣开口43中落入至下方的装载框551中；

装载管材的卸料：随着管材分拣的不断落入，当装载斗55基本装满时可以进行卸料，通过推拉气缸52推动装载斗55至水平投料区131的下方位置，然后通过顶升气缸56带动装载斗55翻动一定角度，使得管材在装载框551内滑动而自动整理对齐，随后便可以取出管材进行捆扎码垛。

本领域技术人员应该理解，本领域技术人员结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例，在此不予赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。