一种建筑工程用废弃钢管分类装置的制作方法

本发明涉及一种建筑工程用废弃钢管分类装置，具体地说是一种通过摄像头图像识别套在限位支架上的钢管长度，并通过电动机带动传送装置和夹紧装置动作完成长度不同钢管分类操作的装置，属于建筑工程设备领域。

背景技术：

钢管作为建筑行业中常用的建筑材料，广泛用于制造建筑结构网架、支柱、桥梁和机械支架，不仅可以减轻重量，节省金属20～40％，简化施工，而且可大大减少涂保护层的面积，节约投资和维护费用。但是在钢管的日常使用中往往会切出长短不一的下脚料，若不进行分类存储，将大大增加存储难度，并会造成物料的浪费，提高建筑成本。

目前大部分钢管下脚料的分类都是依靠人工完成的，由工人挑拣钢管，手工测量长度并将其分类存储，这样做不仅效率低，浪费人力，增加了工人的工作量，而且在钢管的分类挑拣过程中工人极易被钢管切面的毛刺扎伤，严重的会引发破伤风等疾病，大大提高了工程预算，因此需要一种建筑工程用废弃钢管分类装置。

技术实现要素：

针对上述不足，本发明提供了一种建筑工程用废弃钢管分类装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种建筑工程用废弃钢管分类装置，包括导向孔、第一支架、夹紧装置、第二支架、第一储存桶、基座、支腿、步进电机基座、步进电机、第三支架、第四支架、传送装置、控制器和第二储存桶，所述导向孔竖直固定在基座顶部，其位于步进电机基座顶部后方，所述第一支架固定在第二支架顶部，所述夹紧装置有两个，分别固定在第一支架和第四支架下方，所述第二支架竖直固定在基座上方，其位于第一储存桶的右侧，所述第一储存桶固定在基座上方，其位于夹紧装置的正下方，所述基座为长方形铁板，所述支腿有两个分别固定在基座下方左右两端，所述步进电机基座固定在第一储存桶和第二储存桶之间，其位于基座上方，所述步进电机竖直固定在步进电机基座顶部，所述第三支架与第二支架结构相同，其固定在第二储存桶的左侧，所述第四支架固定在第三支架的顶部，所述传送装置固定在步进电机主轴上方，所述控制器为宏晶科技公司生产的stc89c52rc单片机模块，其安装在基座下方两个支腿之间，所述第二储存桶固定在基座左侧。

所述夹紧装置包括第一电磁铁、第五支架、第六支架、传感器基座、超声波传感器、第二电磁铁、推块和防滑块，所述第一电磁铁固定在第一支架的下方，所述第五支架为l形结构，其固定在第一电磁铁底部，所述第六支架安装在第五支架后端，所述传感器基座固定在第六支架下方，所述超声波传感器为广运电子公司生产的gy-us42超声波模块，其固定在传感器基座底部，所述第二电磁铁固定在第六支架底部，其位于第五支架下方，所述推块固定在第二电磁铁的主轴上，所述防滑块固定在第五支架下方，其与推块相平行。

所述传送装置包括限位支架、磁铁、转动支架、摄像头基座和摄像头，所述限位支架安装在磁铁上方，其为半径1厘米的圆柱体，所述磁铁固定在转动支架上方，所述转动支架最右端与步进电机主轴相连接，所述摄像头基座固定在转动支架顶部，所述摄像头固定在摄像头基座顶部，其检测方向朝向限位支架。

所述导向孔由两部分组成，其下半部分为高度50厘米的长方形铁板，其上半部分为内径3厘米的圆筒，其位于限位支架的正上方。

所述传送装置固定于步进电机主轴上并可随步进电机转动移动到第一存储桶和第二存储桶上方，所述转动支架长度为40厘米，所述步进电机主轴到第二支架和第三支架距离均为60厘米，避免了转动支架碰触到第二支架和第三支架。

所述步进电机基座为高度4厘米内径10厘米的空心圆柱体，所述步进电机外径10厘米，其紧密固定在步进电机基座内并于基座相贴。

该发明的有益之处是，该发明通过摄像头抓取套在限位支架上的钢管照片并传送到控制器，控制器通过图像识别和处理得到钢管的长度，代替了人工测量钢管长度的过程，提高了效率和准确率；通过控制器根据钢管长度向步进电机发送相应的正负脉冲信号，驱动步进电机带动传送装置转动到相应的储存桶上方，代替了人工分类的操作，节约了劳动力；通过超声波传感器检测限位支架的位置，并由第一电磁铁带动使限位支架与推块和防滑夹块在同一平面内，防止其动作过度对设备的损坏；通过第二电磁铁动作使推块和防滑块夹紧限位支架，并由第一电磁铁动作将限位支架与磁铁分离，当传送装置转动时，钢管被限位支架阻挡并落入下方的储存桶内，完成了钢管下脚料的自动分类操作，减少了工人与钢管直接接触的机会，保护了工人的安全。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明图1的底部结构示意图。

图3为本发明图1中夹紧装置结构示意图。

图4为本发明图1中传送装置结构示意图。

图5为本发明图1的正视结构示意图。

图6为本发明图1的俯视结构示意图。

图7为本发明图1的侧视结构示意图。

图中，1、导向孔，2、第一支架，3、夹紧装置，301、第一电磁铁，302、第五支架，303、第六支架，304、传感器基座，305、超声波传感器，306、第二电磁铁，307、推块，308、防滑块，4、第二支架，5、第一储存桶，6、基座，7、支腿，8、步进电机基座，9、步进电机，10、第三支架，11、第四支架，12、传送装置，1201、限位支架，1202、磁铁，1203、转动支架，1204、摄像头基座，1205、摄像头，13、控制器，14、第二储存桶。

具体实施方式

本发明通过以下技术方案实现的：

一种建筑工程用废弃钢管分类装置，包括导向孔1、第一支架2、夹紧装置3、第二支架4、第一储存桶5、基座6、支腿7、步进电机基座8、步进电机9、第三支架10、第四支架11、传送装置12、控制器13和第二储存桶14，所述导向孔1竖直固定在基座6顶部，其位于步进电机基座8顶部后方，用来引导钢管准确落到限位支架1201上，所述第一支架2固定在第二支架4顶部，所述夹紧装置3有两个，分别固定在第一支架2和第四支架11下方，用来夹住限位支架1201的顶部，使限位支架1201和底部磁铁1202分离，将钢管落入相应的储存桶内，所述第二支架4竖直固定在基座6上方，其位于第一储存桶5的右侧，所述第一储存桶5固定在基座6上方，其位于夹紧装置3的正下方，用来存储分类完成的钢管下脚料，所述基座6为长方形铁板，所述支腿7有两个分别固定在基座6下方左右两端，起固定作用，所述步进电机基座8固定在第一储存桶5和第二储存桶14之间，其位于基座6上方，所述步进电机9竖直固定在步进电机基座8顶部，用来带动传动装置左右转动到相应的储存桶上方，所述第三支架10与第二支架4结构相同，其固定在第二储存桶14的左侧，所述第四支架11固定在第三支架10的顶部，所述传送装置12固定在步进电机9主轴上方，所述控制器13为宏晶科技公司生产的stc89c52rc单片机模块，其安装在基座6下方两个支腿7之间，所述第二储存桶14固定在基座6左侧。

所述夹紧装置3包括第一电磁铁301、第五支架302、第六支架303、传感器基座304、超声波传感器305、第二电磁铁306、推块307和防滑块308，所述第一电磁铁301固定在第一支架2的下方，所述第五支架302为l形结构，其固定在第一电磁铁301底部，所述第六支架303安装在第五支架302后端，所述传感器基座304固定在第六支架303下方，所述超声波传感器305为广运电子公司生产的gy-us42超声波模块，其固定在传感器基座304底部，用来检测限位支架1201顶部是否位于推块307和滑动块之间，所述第二电磁铁306固定在第六支架303底部，其位于第五支架302下方，通过第二电磁铁306动作使推块307和防滑块308夹紧限位支架1201的顶部，所述推块307固定在第二电磁铁306的主轴上，所述防滑块308固定在第五支架302下方，其与推块307相平行。

所述传送装置12包括限位支架1201、磁铁1202、转动支架1203、摄像头基座1204和摄像头1205，所述限位支架1201安装在磁铁1202上方，其为半径1厘米的圆柱体，所述磁铁1202固定在转动支架1203上方，所述转动支架1203最右端与步进电机9主轴相连接，所述摄像头基座1204固定在转动支架1203顶部，所述摄像头1205固定在摄像头基座1204顶部，其检测方向朝向限位支架1201。

所述导向孔1由两部分组成，其下半部分为高度50厘米的长方形铁板，其上半部分为内径3厘米的圆筒，其位于限位支架1201的正上方。

所述传送装置12固定于步进电机9主轴上并可随步进电机9转动移动到第一存储桶5和第二存储桶14上方，所述转动支架1203长度为40厘米，所述步进电机9主轴到第二支架4和第三支架10距离均为60厘米，避免了转动支架1203碰触到第二支架4和第三支架10。

所述步进电机基座8为高度4厘米内径10厘米的空心圆柱体，所述步进电机9外径10厘米，其紧密固定在步进电机基座8内并于基座6相贴。

工作原理：进行钢管下脚料分类操作前，步进电机9处于角度0的位置，此时限位支架1201位于导向孔1的正下方，第一电磁铁301处于伸长状态，第二电磁铁306处于收缩状态，在控制器13内进行分类长度设定，使大于等于10厘米的钢管落入第一储存桶5内，小于10厘米的钢管落入第二储存桶14内，打开装置进行分类操作，钢管由导向孔1插入并竖直落到限位支架1201上，摄像头1205抓取前方限位支架1201的画面并传送到控制器13内，由控制器13进行图像识别和处理得到钢管的长度，当钢管长度大于等于10厘米时，控制器13向步进电机9发出正脉冲信号使步进电机9顺时针转动45度角，此时限位支架1201位于第一储存桶5的正上方，若钢管长度小于10厘米时，控制器13向步进电机9发出负脉冲信号使步进电机9逆时针转动45度角，此时限位支架1201位于第一储存桶5的正上方，之后相应的超声波传感器305检测限位支架1201顶部移动到推块307和防滑块308之间，第二电磁铁306动作使推块307和防滑块308夹紧限位支架1201顶部，并由第一电磁铁301收缩将限位支架1201与磁铁1202分离，抬升限位支架1201，此时步进电机9带动传送装置12转动回原点，钢管被限位支架1201阻挡并顺势落到下方的储存桶内，从而完成了钢管下脚料的分类操作，步进电机9再次动作使传送装置12位于限位支架1201的下方，第一电磁铁301伸长，限位支架1201与磁铁1202吸附，第二电磁铁306收缩松开限位支架1201，之后步进电机9带动传送支架回原点，装置恢复初始状态，等待下一次分类操作。

对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。