钢管自动分拣机的制作方法

1.本实用新型涉及钢管分拣技术领域，更具体地说，涉及一种钢管自动分拣机。


背景技术：

2.钢管扣件脚手架是建筑行业支撑体系的主流产品，使用量大。在施工完成脚手架拆除后，钢管存放混乱，需要人工将混乱的钢管按照不同的长度分类整理存放，以便下次使用。在钢管整理分类过程中，通过人工分拣分类，存在用工量大，效率低，劳动强度高、危险性高等问题，而且现在建筑行业劳动力紧缺，且人工费高。
3.因此，如何解决现有技术中人工分拣钢管造成的耗费人力、劳动强度高、效率低、危险性高的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种钢管自动分拣机以解决现有技术中人工分拣钢管造成的耗费人力、劳动强度高、效率低、危险性高的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
5.本实用新型提供了一种钢管自动分拣机，包括：
6.上料装置，其输送区域包括沿第一方向依次设置的上料区域和分拣区域，所述上料装置用于将钢管由所述上料区域输送至所述分拣区域，所述分拣区域沿所述第一方向分布有至少两个用于对应分拣不同长度所述钢管的分拣位；
7.测量装置，用于检测所述钢管的长度信息，沿所述第一方向，所述测量装置设置在所述上料区域的下游、所述分拣区域的上游；
8.分拣装置，设置为至少两个且与所述分拣位一一对应、用于将对应所述分拣位上的所述钢管分拣至相对应的收集区域；
9.控制装置，用于根据所述钢管的长度信息控制对应所述分拣位的所述分拣装置，所述控制装置与所述测量装置、各个所述分拣装置均可通信连接。
10.优选地，所述控制装置设置为可编程控制器，所述测量装置包括用于检测所述钢管有无的光电传感器以及用于测量所述钢管长度信息的编码器，所述光电传感器和所述编码器均设置在所述上料装置上，所述控制装置与所述光电传感器、所述编码器均可通信连接，以根据所述电信号发出相应指令。
11.优选地，所述上料装置包括用于沿所述第一方向输送所述钢管的水平输送装置及用于将所述钢管由地面提升至所述水平输送装置上的提升装置，所述钢管沿所述第一方向延伸，所述水平输送装置沿其输送方向依次包括第一输送部和第二输送部，所述提升装置设置在所述第一输送部的侧部，且所述第一输送部、所述提升装置均位于所述上料区域内，所述第二输送部位于所述分拣区域内。
12.优选地，所述水平输送装置包括支架、设置在所述支架上的第一转动轮、与所述第一转动轮相配合的第一环状牵引件以及用于驱动所述第一转动轮转动的第一驱动件，所述
第一环状牵引件环绕设置在所述支架上，所述提升装置用于将所述钢管输送至所述第一环状牵引件上。
13.优选地，所述提升装置包括坡形支架、设置在所述坡形支架上的第二转动轮、与所述第二转动轮相配合的第二环状牵引件以及用于驱动所述第二转动轮转动的第二驱动件，所述第二环状牵引件环绕设置在所述坡形支架上，所述第二环状牵引件沿其移动方向间隔设有多个用于支撑所述钢管的拨齿。
14.优选地，所述第一环状牵引件和所述第二环状牵引件均设置为链条，所述第一转动轮和所述第二转动轮均设置为链轮，所述第一驱动件和所述第二驱动件均设置为电机。
15.优选地，所述第一环状牵引件沿其输送方向间隔设置有多个用于支撑所述钢管的托板，所述托板的长度方向与所述输送方向相互垂直，且所述托板的两端均搭在所述支架上，各个所述分拣位均设有顶板，所述顶板设置在所述托板的下方且位于所述第一环状牵引件的侧部，各个所述分拣装置均设置为伸缩组，所述伸缩组位于所述水平输送装置的下方，所述伸缩组的伸缩端作用于所述顶板、以使所述顶板顶起所述托板和所述钢管。
16.优选地，各个所述分拣位均包括用于对应分拣不同长度所述钢管的左侧分拣位和右侧分拣位，所述左侧分拣位和所述右侧分拣位分别位于所述第一环状牵引件的两侧，所述左侧分拣位和所述右侧分拣位的下方均设有所述顶板，各个所述分拣装置均包括两个伸缩组，两个所述伸缩组分别与所述左侧分拣位、所述右侧分拣位相对应，且两个所述伸缩组的伸缩端分别作用于两个所述顶板。
17.优选地，还包括至少两个收集装置，所述收集装置位于所述收集区域且与所述分拣位一一对应，所述收集装置用于收集对应所述分拣位落下的所述钢管。
18.优选地，各个所述收集装置均包括至少两个“l”型件及连接杆，所述“l”型件包括水平杆和竖直杆，所述水平杆的一端连接所述竖直杆的下端、另一端通过所述连接杆与所述上料装置相连接，各个所述“l”型件和各个所述连接杆共同构成用于容纳所述钢管的容纳空间。
19.本实用新型提供的技术方案中，钢管自动分拣机包括上料装置、测量装置、分拣装置和控制装置。其中，上料装置的输送区域包括沿第一方向依次设置的上料区域和分拣区域，上料装置用于将钢管由上料区域输送至分拣区域，分拣区域包括沿第一方向依次设置的至少两个分拣位，各个分拣位分别用于对应分拣不同长度的钢管；测量装置用于检测钢管的长度信息，且沿第一方向，测量装置设置在上料区域的下游、分拣区域的上游，即测量装置设置在上料区域和分拣区域之间；分拣装置设置为至少两个且与分拣位一一对应，各个分拣装置分别用于将各个分拣位上的钢管分拣至相对应的收集区域；控制装置用于根据钢管的长度信息控制对应分拣位的分拣装置，控制装置与测量装置、各个分拣装置均可通信连接。
20.如此设置，通过上料装置将不同长度的钢管从上料区域依次输送到分拣区域，输送过程中测量装置能够检测各个钢管的长度信息，控制装置根据各个钢管的长度信息从而控制对应分拣位的分拣装置工作，使钢管被输送至对应的分拣位后分拣装置才开始工作，分拣装置将钢管从对应的分拣位分拣至相对应的收集区域。整个过程无需人力分拣，不再耗费人力，降低劳动强度和危险性，提高工作效率。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是本实用新型实施例中钢管自动分拣机的俯视图；
23.图2是本实用新型实施例中上料装置的正视图；
24.图3是本实用新型实施例中上料装置的侧视图；
25.图4是本实用新型实施例中提升装置和水平推送装置的俯视图；
26.图5是本实用新型实施例中收集装置的结构示意图；
27.图6是本实用新型实施例中收集装置的俯视图；
28.图7是本实用新型实施例中顶板的结构示意图。
29.图1
‑
7中：
30.1、水平输送装置；11、支架；12、第一环状牵引件；13、第一转动轮；14、第一电机；15、托板；16、顶板；2、提升装置；21、坡形支架；22、第二环状牵引件；23、第二转动轮；24、拨齿；25、轮轴；26、第三链条；27、第三链轮；3、光电传感器；4、钢管；5、气缸支架；6、气缸；7、收集装置；71、“l”型件；711、水平杆；712、竖直杆；72、连接杆；8、水平推送装置；81、推送平台；82、第四链条；83、第四链轮。
具体实施方式
31.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
32.本具体实施方式的目的在于提供一种钢管自动分拣机，解决现有技术中人工分拣钢管造成的耗费人力、劳动强度高、效率低、危险性高的问题。
33.以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的实用新型内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的实用新型的解决方案所必需的。
34.请参阅图1
‑
6，在本实施例中，钢管自动分拣机包括上料装置、测量装置、分拣装置和控制装置。其中，上料装置的输送区域包括沿第一方向依次设置的上料区域和分拣区域，上料装置用于将钢管4由上料区域输送至分拣区域，分拣区域包括沿第一方向依次设置的至少两个分拣位，每个分拣位用来分拣不同长度的钢管4，即各个分拣位分别对应不同长度的钢管4。需要说明的是，“第一方向”即为图1
‑
2中的由下至上的竖直方向。测量装置用于检测上料装置所输送的各个钢管4的长度信息，从而知晓各个钢管4的具体长度多少，沿第一方向，测量装置设置在上料区域的下游、分拣区域的上游，即测量装置设置在上料区域和分拣区域之间。可选地，测量装置设置为测长度传感器。分拣装置设置为至少两个且与分拣位一一对应，各个分拣装置分别用于将各个分拣位上的钢管4分拣至相对应的收集区域。可选地，分拣装置设置为能够抓放钢管4的机械手。控制装置用于根据钢管4的长度信息选择控
制对应分拣位的分拣装置，从而使任意钢管4被输送至对应的分拣位上时，分拣装置将钢管4分拣至上料装置外，且控制装置与测量装置、各个分拣装置均可通信连接。
35.如此设置，通过上料装置将不同长度的钢管4从上料区域依次输送到分拣区域，输送过程中测量装置能够检测各个钢管4的长度信息，控制装置根据各个钢管4的长度信息从而控制对应分拣位的分拣装置工作，使钢管4被输送至对应的分拣位后分拣装置才开始工作，将钢管4从对应的分拣位分拣至相对应的收集区域。整个过程无需人力分拣，不再耗费人力，降低劳动强度和危险性，提高工作效率。
36.作为可选地实施方式，控制装置设置为可编程控制器，即plc(programmable logic controller)；测量装置包括光电传感器3和编码器，其中，如图1所示，光电传感器3即光电开关，用于检测钢管4的有无，原理是利用钢管4对光束的遮挡或反射，由同步回路接通电路，从而检测钢管4的有无。编码器用于测量钢管4的长度信息并将长度信息的数据转换为电信号，当钢管4被输送至遮挡光电传感器3的光束时，此时光电传感器3检测到钢管4，编码器开始计数，当钢管4移动至不再遮挡光束时，此时光电传感器未检测到钢管4，编码器停止计数，该过程中编码器的计数信息经转换计算即为钢管4的长度信息，控制装置根据其长度信息控制分拣装置。光电传感器3和编码器均设置在上料装置上，控制装置与光电传感器3、编码器均可通信连接，以根据电信号发出相应指令。具体地，编码器是将信号或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备，再将转换后的电信号传递给可编程控制器。在本实施例中，即光电开关设置为两个，两个光电传感器3分别用作发射器和信号接收器，将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对钢管4进行探测。
37.在优选的实施例中，如图1所示，上料装置包括水平输送装置1及提升装置2，水平输送装置1具有一定高度且沿第一方向输送钢管4，钢管4先经提升装置2将其由地面提升至合适高度再落到水平输送装置1上，提升装置2设置在水平输送装置1的侧部，沿水平输送装置1的输送方向、各个分拣位依次设置在水平输送装置1上，光电传感器3和编码器也均设置在水平输送装置1上，输送过程中水平输送装置1的输送方向与钢管4的长度方向相同。具体地，水平输送装置1沿其输送方向包括第一输送部和第二输送部，提升装置2位于第一输送部的侧部，且第一输送部、提升装置2均位于上料区域内，第二输送部位于分拣区域内。
38.如此设置，依次经提升装置2和水平输送装置1输送钢管4，能够将钢管4直接从地面输送到待分拣位置。
39.作为可选地实施方式，如图1
‑
2所示，水平输送装置1包括支架11、第一环状牵引件12、第一转动轮13和第一驱动件，其中，第一转动轮13固定设置在支架11上，第一环状牵引件12环绕设置在支架11上，第一转动轮13与第一环状牵引件12相配合，第一驱动件用于驱动第一转动轮13转动，进而驱动第一环状牵引件12自身传动，提升装置2用于将钢管4输送至第一环状牵引件12上，进而使第一环状牵引件12传动的同时带动钢管4移动。
40.具体地，第一环状牵引件12设置为第一链条，第一链条环绕设置在支架11上，第一转动轮13设置为第一链轮，第一驱动件为固定设置在支架11上的第一电机14，第一电机14的输出轴与第一链轮相连接，第一链轮与第一链条相配合。如图2所示，支架11包括上水平部和下水平部，上水平部的两端和下水平部的两端均设有第一链轮，第一链条与各个第一链轮相配合，从而使第一链条环绕上水平部和下水平部，钢管4在上水平部中被输送。在本
实施例中，编码器安装在第一链轮的链轮轴上，编码器跟随第一链轮同步转动，编码器计数第一链轮的转动圈数，根据每一圈的固定转动距离可以得知第一链轮总的转动位移，也就是该过程中第一链条的传动距离，等于钢管4的移动距离值或长度值。在其它实施例中，第一环状牵引件12设置为具有弹性的同步带，第一转动轮13设置为同步带轮。
41.如此设置，细化水平输送装置1的具体结构，实现对钢管4水平方向上的输送过程。
42.作为可选地实施方式，如图3
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4所示，提升装置2包括坡形支架21、第二环状牵引件22、第二转动轮23及第二驱动件，其中，第二转动轮23设置在坡形支架21上，第二环状牵引件22环绕设置在坡形支架21上，第二转动轮23与第二环状牵引件22相配合，第二驱动件用于驱动第二转动轮23转动，且第二环状牵引件22沿其移动方向间隔设有多个用于支撑钢管4的拨齿24。
43.如此设置，细化提升装置2的具体结构，实现对钢管4从地面向斜上方的提升过程。
44.具体地，第二环状牵引件22设置为第二链条，第二转动轮23设置为第二链轮，第二驱动件设置为第二电机，坡形支架21设有坡形结构，如图3所示，坡形支架21包括坡形板，坡形板的两侧均设有第二链条，且坡形板每一侧的上端和下端均设有第二链轮，第二链条与对应同一侧的两个第二链轮相配合，两个第二链条上均分布有多个拨齿24，两个第二链条上的拨齿24一一对应，相对应的两个拨齿24分别用于支撑同一钢管4的两个端部。在本实施例中，坡形板下端的两个第二链轮通过同一轮轴25连接，第二电机位于坡形板的下方，第二电机的输出轴和轮轴25上均连接有第三链轮27，两个第三链轮27通过第三链条26传动连接。
45.如此设置，第二电机的动力传递给第三链轮27，第三链轮27转动带动轮轴25转动，轮轴25转动进而带动第二链轮转动，最终带动第二链条传动。
46.在优选的实施例中，如图3所示，上料装置还包括水平推送装置8，用于将钢管4水平推送至提升装置2上去，水平推送装置8位于提升装置2远离水平输送装置1的一端。具体地，水平推送装置8包括推送平台81、设置在推送平台81上的两个第四链轮83和第四链条82，两个第四链轮83与第四链条82传动连接，其中一个第四链轮83连接在轮轴25上，且第四链条82上也设有拨齿24。
47.如此设置，通过轮轴25的转动带动两个第四链轮83转动，进而带动第四链条82和拨齿24移动，实现钢管4的水平推送。
48.可选地，结合图1所示，支架11的上水平部和下水平部均设有条形开槽，第一链条位于条形开槽内，且第一链条沿其输送方向间隔设置有多个用于支撑钢管4的托板15，第一链条和各个托板15固定连接，托板15的长度方向与输送方向相互垂直，如图3
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4所示，托板15的两端均搭在支架11上，即托板15两端搭在条形开槽的两侧，且各个分拣位均设有顶板16，顶板16位于托板15的下方且位于第一链条的侧部；各个分拣装置均设置为伸缩组，伸缩组位于水平输送装置1的下方，且伸缩组的伸缩端即其上端能够直接作用于顶板16。具体地，各个伸缩组位于水平输送装置1的上水平部下方。
49.如此设置，当伸缩组的上端顶起顶板16时，顶板16会顶起托板15和钢管4，将托板15上的钢管4托起，给予钢管4一个向上顶起的冲击力，从而使钢管4失去支架11的支撑作用，钢管4从托板15上掉落下去，实现分拣。
50.在优选的实施例中，如图7所示，顶板16为水平设置的一个条形板，其延伸方向为
第一方向，顶板16位于竖直平面内，图7中的箭头方向即为输送方向，顶板16面向输送方向的一端为弧形结构。这样一来，顶板16在顶起托板15时，避免其面向输送方向一端呈生硬的直角或拐角而导致输送过程中卡住第一链条，保证第一链条输送的顺利进行。
51.作为可选地实施方式，如图3所示，各个伸缩组均包括两个同步伸缩的伸缩件，两个伸缩件分别作用于顶板16的两端，从而对应钢管4的两端。在优选的实施例中，伸缩件设置为气缸6，上水平部和下水平部之间设有气缸支架5，气缸6竖直设置在气缸支架5上。
52.在优选的实施例中，各个分拣位均包括左侧分拣位和右侧分拣位，左侧分拣位和右侧分拣位用来分拣不同长度的钢管，左侧分拣位和右侧分拣位分别位于第一链条的两侧，且左侧分拣位和右侧分拣位的下方均设有顶板16，两个顶板16分别顶在托板的1/3处；各个分拣装置均包括两个伸缩组，分别与左侧分拣位、右侧分拣位相对应，两个伸缩组的伸缩端分别作用于两个顶板16，同一伸缩组的两个气缸6作用于同一顶板16。
53.如此设置，当根据钢管4的长度需要左侧分拣位进行分拣时，控制装置控制左侧分拣位对应的伸缩组的两个气缸6伸长，两个气缸6分别顶起顶板16的两端，顶板16上升顶起托板15的1/3处，托板15倾斜呈一定夹角，最终钢管4从托板15构成的斜面上滑落，实现分拣；右侧分拣位亦是如此，故一个分拣位能够实现两种不同长度钢管4的分拣。
54.优选地，如图1所示，钢管自动分拣机还包括至少两个收集装置7，收集装置7位于收集区域且与分拣位一一对应，收集装置7用于收集对应分拣位落下的钢管4。
55.在优选的实施例中，如图1和图5所示，同一分拣位的两侧均设有收集装置7，即两个收集装置7分别用于收集由左侧分拣位和右侧分拣位落下的钢管4，两个收集装置7分别位于水平输送装置1的两侧。
56.具体地，如图5
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6所示，各个收集装置7均包括至少两个相互平行的“l”型件71及连接杆72，各个“l”型件71均包括水平杆711和竖直杆712，水平杆711的一端连接竖直杆712的下端、另一端通过连接杆72与支架11相连接，连接杆72倾斜设置，各个“l”型件71和各个连接杆72共同构成用于容纳钢管4的容纳空间。在本实施例中，各个收集装置7均包括两个“l”型件71和两个连接杆72。
57.如此设置，钢管4掉落后会通过连接杆72滚落至“l”型件71的位置，限于竖直杆712的阻挡作用停留在容纳空间内。
58.综合上述实施例，该钢管自动分拣机的工作过程为：
59.第一步，上料。首先启动第一电机14和第二电机，使水平推送装置8、提升装置2和水平输送装置1工作，钢管4首先经水平推送装置8的拨齿24被推送至提升装置2上，然后经提升装置2的拨齿24将钢管4向斜上方提升，提升至一定高度后钢管4会落在水平输送装置1的托板15上，通过第一链条的传动来输送钢管4，此时完成上料区域的上料。
60.第二步，长度测量。第一链条沿第一方向一直输送钢管4，当钢管4被输送至遮挡光电传感器3光束的位置时，编码器开始计数第一链轮的转动圈数，直至同一钢管4不再遮挡光电传感器3光束时，编码器计数停止，根据所计圈数计算出钢管4的长度信息，并将钢管4的长度信息转换为电信号传递给控制装置，控制装置控制该钢管4被输送至哪个分拣位时对应的气缸6工作。
61.第三步，分拣。第一链条将钢管4输送至分拣区域中对应的分拣位上后，控制装置控制该分拣位对应的气缸组工作，同一气缸组的两个气缸6同步伸长顶起对应的顶板16，顶
板16顶起托板15的1/3处，托板15倾斜一定角度，托板15上的钢管4从托板15上滑落至收集装置7的容纳空间里，完成一个钢管4的分拣，控制装置控制气缸6缩回原位置。
62.可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。本实用新型提供的多个方案包含本身的基本方案，相互独立，并不互相制约，但是其也可以在不冲突的情况下相互结合，达到多个效果共同实现。
63.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。