一种钢管定尺送料伺服装置的制作方法

1.本发明涉及管坯料输送及切断辅助设备技术领域，具体地说是一种钢管定尺送料伺服装置。


背景技术：

2.在进行管材切割的操作中，除了必要的切管机之外，还需要管材送进装置，现有的管材送进装置大都是与切管机的装夹夹具处于同一水平高度的位置处，管材在水平送进过程中容易与装夹夹具发生碰撞，除此之外现有的送进装置还具有效率较低、影响定位因素较多的缺点，无法实现快速精准的定位切割操作，不能保证稳定的产品合格率，对切管作业带来的极大的影响。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种钢管定尺送料伺服装置，管材送进的床身能够按需转动上升一定位置，避免与装夹夹具的碰撞，且床身上还设有用于管材定位的挡料定位装置和夹装送进的送料小车，确保对管材的精准定位及切割，解决了现有技术中的问题。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种钢管定尺送料伺服装置，包括有床身，床身内安装有若干个送进滚轮装置，送进滚轮装置沿床身的长度方向布置，送进滚轮装置通过轴承座安装在床身上，床身上侧安装有能沿身长度方向移动的送料小车，送料小车上安装有夹紧机构，所述夹紧机构包括设置在送料小车上的伸缩油缸，伸缩油缸的端部及活塞杆的端部均铰接有夹紧总成，在床身的一端安装有铰接座，远离铰接座一端的床身底部安装有举升装置，举升装置能使床身在铰接座位置上转动提升，所述床身上还安装有挡料定位装置，挡料定位装置通过控制线路与送料小车相连接。所述轴承座内配合安装有滚轮轴，滚轮轴上套装有滚轮，对应于滚轮轴的位置在床身的侧部还安装有第一电动机和第一减速机，第一减速机的输出轴与滚轮轴的端部相连接，所述滚轮上还开设有与钢管相配合的定位凹槽。所述床身上部安装有沿床身长度方向布置的滑轨，送料小车底部安装有与滑轨相配合的滑块，所述送料小车上还安装有第二电动机和第二减速机，第二减速机的输出轴上安装有驱动齿轮，床身的侧面上安装有与驱动齿轮相啮合的齿条，第二电动机启动能带动送料小车在滑轨上移动。所述夹紧总成包括有摆臂、立轴、套筒和卡爪，其中摆臂的一端铰接在伸缩油缸上，摆臂的另一端安装立轴，立轴位于套筒内，立轴伸出套筒的底端安装有卡爪，两侧夹紧总成的立轴上还安装有相互啮合的同步扇齿轮，伸缩油缸内活塞杆的伸缩能带动两侧夹紧总成上卡爪的靠近或远离。所述送料小车上安装有水平设置的第一接近开关，第一接近开关对应于摆臂的侧部，在送料小车上还安装有竖直设置的第二接近开关，摆臂上安装有能遮挡第二接近开关的遮挡板，当两侧的卡爪相互远离张开时，第一接近开关检测到摆臂，当两侧的卡爪相互靠近空夹时，遮挡板不再处于第二接近开关上侧。在卡爪内还安装有钢管夹紧讯号开关装置，所述钢管夹紧讯号开关装置包括开设在卡爪内的滑槽，滑槽内安装有发信轴，发信轴的外周设有与滑槽相配合的限位环，限
位环与滑槽之间的发信轴外周套装有第一弹簧，第一弹簧始终有使发信轴一侧端部伸出卡爪的趋势，对应于发信轴另一侧的端部位置，在卡爪上还安装有第三接近开关，卡爪夹紧在钢管上发信轴完全进入到滑槽内压缩第一弹簧时，第三接近开关能检测到发信轴的端部位置，所述卡爪上还安装有与发信轴相配合的导向块。所述铰接座包括有转轴托架，转轴托架和床身之间配合安装有大转轴，转轴托架和床身之间的大转轴外周套装有隔套，床身位置处的大转轴外周设有复合套，所述大转轴穿出转轴托架的一端设有端盖，大转轴的另一端开设有防转槽，所述转轴托架上安装有与防转槽相配合的防转挡板。所述举升装置包括有床身托架，床身托架上安装有下轴座，床身底部安装有与下轴座相对应的上轴座，下轴座和上轴座之间铰接安装有举升油缸，在床身托架上还安装有基座，基座上设有第四接近开关，所述床身底部安装有与第四接近开关相对应的第一感应块，在下轴座与床身托架之间还安装有调整垫。所述挡料定位装置包括铰接在床身上的挡料油缸，挡料油缸的活塞杆上安装有滑板，床身上安装有挡料固定座，挡料固定座前端的两侧均安装有滑道，滑道内开设有与滑板相配合的竖向滑槽，在挡料固定座的上端还开设有避让槽，所述滑板上部铰接有限位板，限位板内侧的上端安装有第二感应块，对应于第二感应块的位置在滑板上安装有第五接近开关，第二感应块下侧的限位板上安装有销柱，滑板上安装有与销柱相对应的第二弹簧，所述第二弹簧始终有使第二感应块远离第五接近开关的趋势，其中第五接近开关通过控制线路与送料小车相连接。所述床身上还安装有传感器支架，传感器支架上安装有电磁传感器，所述电磁传感器位于挡料定位装置与铰接座之间，电磁传感器通过控制线路与送进滚轮装置相连接。
5.本发明的积极效果在于：本发明所述的一种钢管定尺送料伺服装置，床身上安装有用于管材送进的送进滚轮装置，且床身能通过举升装置进行转动升降，避免送料过程中与装夹夹具的碰撞，床身上还设有用于管材定位的挡料定位装置和夹装送进的送料小车，能实现对管材的精准定位及切割，在提高送进效率的前提下还能有效保证产品的合格率，大幅提升了整个管材切割的作业效率。
附图说明
6.图1是本发明的结构示意图；
7.图2是图1的俯视图；
8.图3是图1中a
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a向剖视图的放大视图；
9.图4是图2中b向视图的放大视图；
10.图5是图1中c向视图的放大视图；
11.图6是图5中卡爪夹紧钢管的状态示意图；
12.图7是图6中i的局部放大视图；
13.图8是图1中d
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d向剖视图的放大视图；
14.图9是图2中e
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e向剖视图顺时针旋转90度的放大视图；
15.图10是图2中f向视图的放大视图；
16.图11是图10中ii的局部放大视图；
17.图12是图2中g
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g向剖视图逆时针旋转90度的放大视图；
18.图13是举升装置的结构示意图；
19.图14是挡料定位装置的俯视图。
具体实施方式
20.本发明所述的一种钢管定尺送料伺服装置，如图1和图2所示，包括有床身1，床身1内安装有若干个送进滚轮装置2，送进滚轮装置2沿床身1的长度方向布置，能实现管材在床身1上的移动送给。床身1上侧安装有能沿身1长度方向移动的送料小车3，送料小车3上安装有夹紧机构4，夹紧机构4能实现对管材的定位抓取并送进切管机内。在床身1的一端安装有铰接座5，远离铰接座5一端的床身1底部安装有举升装置6，举升装置6能使床身1在铰接座5位置上转动提升，使送入到切管机内的管材略高于装夹夹具，避免与装夹夹具的碰撞，实现管材的正常切割作业。所述床身1上还安装有挡料定位装置7，挡料定位装置7通过控制线路与送料小车3相连接，所述挡料定位装置7能对床身1上的管材实现截停定位，并发送信号至送料小车3，使送料小车3将定位完毕的管材进行抓取送进。
21.上述钢管定尺送料伺服装置在整体施工之前，挡料定位装置7在床身1上升起，送料小车3上的夹紧机构4处于张开状态，举升装置6处于未托起状态，床身1处于水平位置，送料小车3处于床身1的最右端位置处。当管材坯料进入到床身1上后，送进滚轮装置2通过滚动摩擦力将管材坯料继续向前输送，直至管材坯料被挡料定位装置7截停，此时挡料定位装置7发出讯号，管材坯料已精确定位，之后送料小车3移动至管材坯料上，夹紧机构4将管材夹紧，挡料定位装置7落下，举升装置6将床身1举升一定高度，之后送料小车3将管材坯料输送至切管机上的预设位置处，送料完成后，举升装置6回落，床身1恢复初始位置，管材坯料降至切管机的装夹夹具上完成后续的切割操作，钢管定尺送料伺服装置则重新回到送料的初始状态，重复上述操作即完成管材的定位送进切割加工，且整个实施过程快速、精准、安全可靠、高效。
22.进一步地，如图3所示，所述送进滚轮装置2包括设置在床身1上的轴承座20，轴承座20内配合安装有滚轮轴21，滚轮轴21上套装有滚轮22，对应于滚轮轴21的位置在床身1的侧部还安装有第一电动机23和第一减速机24，第一减速机24的输出轴与滚轮轴21的端部相连接，第一电动机23启动能带动滚轮22进行转动，依靠滚轮22与管材之间的摩擦力实现管材的送进。其中为了便于管材在滚轮22上的安放，避免在送进过程中管材坯料与滚轮22发生脱离，所述滚轮22上还开设有与钢管相配合的定位凹槽25。
23.进一步地，如图1和图3所示，所述床身1上部安装有沿床身1长度方向布置的滑轨10，送料小车3底部安装有与滑轨10相配合的滑块30，所述送料小车3上还安装有第二电动机31和第二减速机32，第二减速机32的输出轴上安装有驱动齿轮33，床身1的侧面上安装有与驱动齿轮33相啮合的齿条11，第二电动机31启动能带动送料小车3在滑轨10上移动，进而实现送料小车3对管材坯料由床身1往切管机上的输送。
24.如图4和图5所示，所述夹紧机构4包括设置在送料小车3上的伸缩油缸40，伸缩油缸40的端部及活塞杆的端部均铰接有夹紧总成，所述夹紧总成包括有摆臂41、立轴42、套筒43和卡爪44，其中摆臂41的一端铰接在伸缩油缸40上，摆臂41的另一端安装立轴42，立轴42位于套筒43内，立轴42伸出套筒43的底端安装有卡爪44，两侧夹紧总成的立轴42上还安装有相互啮合的同步扇齿轮45，伸缩油缸40内活塞杆的伸缩能带动两侧夹紧总成上卡爪44的靠近或远离。其中图5所示是卡爪44处于分开的状态，并未将管材夹紧，图6所示是卡爪44将
管材夹紧夹紧的状态示意图，也就是伸缩油缸40的活塞杆伸出，带动摆臂41在图5所示的方向上进行顺时针旋转，在立轴42的带动下，两侧的卡爪44就能相互靠近将管材夹紧。其中同步扇齿轮45的设置能保证两侧的夹紧总成能同步完成夹紧或松开，实现对管材坯料的精准夹取。
25.进一步地，为了能准确检测到卡爪44是否对管材进行夹取，所述送料小车3上安装有水平设置的第一接近开关46，第一接近开关46对应于摆臂41的侧部，在送料小车3上还安装有竖直设置的第二接近开关47，摆臂41上安装有能遮挡第二接近开关47的遮挡板48，当两侧的卡爪44相互远离张开时，也就是处于图5所示的状态，第一接近开关46检测到摆臂41，当两侧的卡爪44相互靠近空夹时，挡板48不再处于第二接近开关47上侧。
26.上述第一接近开关46和第二接近开关47的设置能从是否检测到信号来显示卡爪44处于何种状态位置，分别有如下三种情况：1第一接近开关46检测到信号，第二接近开关47检测到信号，卡爪44处于图5所示的打开状态，2第一接近开关46检测不到信号，第二接近开关47检测到信号，卡爪44处于图6所示将管材夹紧的的状态，3第一接近开关46检测不到信号，第二接近开关47也检测不到信号，两侧的卡爪44相互靠近接触处于空夹状态。
27.进一步地，为了在卡爪44将管材进行夹紧输送时，给控制装置发出安全讯号，确保送料小车3在管材坯料夹紧状态下的安全运行，如图7所示，在卡爪44内还安装有钢管夹紧讯号开关装置8。如图7所示，所述钢管夹紧讯号开关装置8包括开设在卡爪44内的滑槽80，滑槽80内安装有发信轴81，发信轴81的外周设有与滑槽80相配合的限位环82，限位环82与滑槽80之间的发信轴81外周套装有第一弹簧83，第一弹簧83始终有使发信轴81一侧端部伸出卡爪44的趋势。对应于发信轴81另一侧的端部位置，在卡爪44上还安装有第三接近开关84，卡爪44夹紧在钢管上发信轴81完全进入到滑槽80内压缩第一弹簧83时，第三接近开关84能检测到发信轴81的端部位置，进而给控制装置发出安全讯号。为了在卡爪44接触管材压缩第一弹簧83时，发信轴81的端部能顺利伸出且被第三接近开关84所检测到，所述卡爪44上还安装有与发信轴81相配合的导向块85。
28.进一步地，如图8所示，所述铰接座5包括有转轴托架50，转轴托架50和床身1之间配合安装有大转轴51，在举升装置6将床身1抬高时，床身1相对大转轴51进行转动。为了在转动时降低床身1、转轴托架50及大转轴51之间的摩擦，在转轴托架50和床身1之间的大转轴51外周套装有隔套52，床身1位置处的大转轴51外周设有复合套53。为了在床身1相对铰接座5进行转动时，避免大转轴51的自身产生转动，所述大转轴51穿出转轴托架50的一端设有端盖54，大转轴51的另一端开设有防转槽55，所述转轴托架50上安装有与防转槽55相配合的防转挡板56。
29.进一步地，如图13所示，所述举升装置6包括有床身托架60，床身托架60上安装有下轴座61，床身1底部安装有与下轴座61相对应的上轴座62，下轴座61和上轴座62之间铰接安装有举升油缸63，举升油缸63的活塞杆伸出能带动床身1转动提升一定位置。床身托架60上还安装有基座64，基座64上设有第四接近开关65，所述床身1底部安装有与第四接近开关65相对应的第一感应块66，当床身1落至基座64上时，第四接近开关65能检测到第一感应块66，也就是举升装置6没有将床身1抬起时的状态，当床身1转动提升后，第四接近开关65则无法检测到第一感应块66，也就是控制装置能实时检测到举升装置6所处的状态位置，以便于进行后续的操作。为了便于调整床身1所被提升的高度位置距离，在下轴座61与床身托架
60之间还安装有调整垫67，调整垫67能调整举升油缸63的初始安装位置的高度。
30.进一步地。如图9、图10所示，所述挡料定位装置7包括铰接在床身1上的挡料油缸70，挡料油缸70的活塞杆上安装有滑板71，床身1上安装有挡料固定座78，挡料固定座78前端的两侧均安装有滑道72，如图14所示，滑道72内开设有与滑板71相配合的竖向滑槽79，在挡料固定座78的上端还开设有避让槽710，避让槽710的设置能让钢管坯料顺利在床身1上输送。所述滑板71上部铰接有限位板73，挡料油缸70的活塞杆伸出，限位板73就能移动至床身1上的钢管输送位置将其截停。如图11所示，限位板73内侧的上端安装有第二感应块74，对应于第二感应块74的位置在滑板71上安装有第五接近开关75，第二感应块74下侧的限位板73上安装有销柱76，滑板71上安装有与销柱76相对应的第二弹簧77，所述第二弹簧77始终有使第二感应块74远离第五接近开关75的趋势，其中第五接近开关75通过控制线路与送料小车3相连接。平常状态下的限位板73远离第五接近开关75，一旦有钢管被截停时，钢管能推动限位板73向第五接近开关75移动被检测到，发出讯号管材被精准定位，然后送料小车3来对定位完毕后的管材进行抓取并输送至切管机内。
31.其中限位板73的高度位置低于钢管坯料的高度位置，在钢管坯料向挡料定位装置7上的限位板73方向移动时，能优先碰触到限位板73的上侧部，也就是对应于第二感应块74及第二弹簧77的位置，由于限位板73的铰接位置在下部，处于较高位置的钢管坯料在移动过程中与较低位置的限位板73相接触后，能使限位板73带动第二感应块74转动被第五接近开关75所检测到。
32.进一步地，为了在钢管坯料在输送过程中即将被挡料定位装置7所截停之前，能降低管材的输送速度，避免与挡料定位装置7的硬性接触，如图12所示，所述床身1上还安装有传感器支架12，传感器支架12上安装有电磁传感器13，所述电磁传感器13位于挡料定位装置7与铰接座5之间，电磁传感器13通过控制线路与送进滚轮装置2相连接。所述电磁传感器13能检测到管材的经过，并对送进滚轮装置2发送讯号使其减速，来达到使管材输送速度降低的目的。
33.其中钢管定尺送料伺服装置中各个功能部件相互、有序配合保证了管料精准定位和快速输送。床身1是整个伺服装置的基础件，其合理的内部结构保证了整个装置良好刚性，确保了管坯料运行方向和运行位置准确；床身1内的送进滚轮装置2在管坯料到来时，给管坯料提供向前运行动力及保证管坯料的运行轨迹；电磁传感器13保证管坯料在接近挡料定位装置7时发出讯号，控制第一电动机23将管坯料运行速度降下来，保护挡料定位装置7不受到较大的撞击力而损坏；挡料定位装置7的功能是将管坯料截停并定位，同时装在挡料定位装置7上的讯号开关为整个装置提供管坯料已定位讯号，挡料定位装置7装有挡料油缸70，可将限位板73顶起和落下，顶起时用来挡料定位，落下时，管坯料向前输送；送料小车3在床身1上通过滑轨滑块前后运动，送料小车3上装有夹紧机构4，夹紧机构4上装有伸缩油缸40，通过杠杆作用将坯料夹紧，卡爪44上装有讯号开关，夹紧时发出安全讯号，确保送料小车3在胚料加紧状态下安全运行；第二电动机31主要是在各种安全指令发出时，为送料小车3提供动力并按预先设定好数据精确进给；齿轮齿条将伺服减速机旋转动力转化为送料小车3的直线运动；转轴托架50通过转轴将整个床身1一端支撑，床身1可在转轴上小角度转动；举升装置6管坯料向前输送前，举升装置6将床身1托起一设定角度，同时发出讯号，防止管坯料输送时与工装卡具的磨损。
34.本发明的技术方案并不限制于本发明所述的实施例的范围内。本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。