本發(fā)明涉及輸送機械技術領域，特別涉及一種鋼管堆垛與輸送裝置。

背景技術：

鋼管生產中完成切斷、整形、去毛刺工序后，需要將鋼管移到下一個工位進行人工堆垛（例如堆垛十層，每層十根，共100根），再對鋼管堆垛的兩端手工進行纏繞，然后輸送到下一個工位進行紙箱包裝。堆垛、纏繞機包裝過程全部由人工完成，自動化程度低，包裝效率低下，浪費了大量人力、物力。

可見，現(xiàn)有技術還有待改進和提高。

技術實現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種鋼管堆垛與輸送裝置，旨在解決現(xiàn)有技術中人工堆垛效率低下的技術問題，該鋼管堆垛與輸送裝置可用于與自動纏繞機配合使用，進一步提高生產效率。

為了達到上述目的，本發(fā)明采取了以下技術方案：

一種鋼管堆垛與輸送裝置，包括依次設置的進料臺、十字臂旋轉輸送機、堆垛機和鏈條輸送裝置；所述進料臺包括第一機架，以及設置于第一機架上的皮帶輸送機；所述該十字臂旋轉輸送機包括第二機架，對稱地且分別可轉動地設置于第二機架兩側的兩個十字臂，分別設置于兩個十字臂上的用于夾取進料臺上的鋼管的夾緊裝置，以及用于驅動兩個十字臂同步轉動的十字臂驅動裝置；各個十字臂的四個支臂的長度相等且相鄰兩個支臂基本垂直；所述堆垛機用于接收來自十字臂旋轉輸送機夾取的鋼管；所述鏈條輸送裝置用于將堆垛機上的鋼管堆垛輸送至下個工位。

所述的鋼管堆垛與輸送裝置中，所述進料臺的出口端設置有量塊擋板，進料臺的一側水平地連接有兩根彼此平行的導桿，兩根導桿連接有一塊導向板。

所述的鋼管堆垛與輸送裝置中，所述十字臂驅動裝置包括設置于第二機架上的第二電機，與第二電機輸出軸連接的減速機，以及分別與減速機輸出軸的兩端固定連接的兩根傳動軸；所述兩根傳動軸的另一端分別與兩個十字臂的中部連接。

所述的鋼管堆垛與輸送裝置中，所述兩根傳動軸分別通過一個單向軸承及相應的軸承座與機架連接。

所述的鋼管堆垛與輸送裝置中，所述各個夾緊裝置分別包括設置于十字臂的各個支臂端部的氣缸，以及與氣缸活塞桿的端部連接的夾板；兩個十字臂上的氣缸以活塞桿端部朝內的方式相對設置；所述各個氣缸連接外部壓縮氣源。

所述的鋼管堆垛與輸送裝置中，每個十字臂的外側中部分別固定有一個氣體分流器，各個氣體分流器分別包括一個本體，該本體內部垂直相貫地開設有兩個圓形通孔，該本體一側開設有一個進氣孔，該進氣孔與上述相貫的兩個圓形通孔連通；該進氣孔通過一個旋轉接頭連接外部壓縮氣源，上述相貫的兩個圓形通孔的端部分別與十字臂上的四個氣缸一一連接。

所述的鋼管堆垛與輸送裝置中，所述堆垛機包括第三機架，設置于第三機架上的升降底座，與該升降底座豎直方向可滑動連接的升降臂，以及該升降臂的驅動裝置；該升降臂的頂部水平地設置有一塊用于放置鋼管的支承板。

所述的鋼管堆垛與輸送裝置中，所述升降臂的驅動裝置包括水平設置于第三機架上的第三電機，設置于第三電機輸出軸上的齒輪，以及豎直地固定于升降臂上的齒條；所述齒輪與齒條嚙合。

所述的鋼管堆垛與輸送裝置中，所述鏈條輸送裝置包括第四機架，通過軸承座可轉動地設置于第四機架兩端且彼此平行的兩根鏈輪軸，設置于每根鏈輪軸的兩端的鏈輪，分別與第四機架上同一側的兩個鏈輪嚙合的兩根鏈條，以及用于驅動鏈輪轉動的第四電機；所述第四電機固定于第四機架上，第四電機的輸出軸與其中一根鏈輪軸的端部固定連接。

所述的鋼管堆垛與輸送裝置中，所述每根鏈條上等距地設置有6塊墊板，每一塊墊板分別由若干塊鏈板組成，每塊墊板兩端設置有兩塊豎直擋板，兩根鏈條上的每塊墊板沿鏈條長度方向一一對應；所述堆垛機位于第四機架進料端的內腔中且位于兩根鏈條中間，堆垛機的升降臂下降一定高度后可將支承板上的鋼管放置于兩根鏈條相對的兩塊墊板上。

有益效果：

本發(fā)明提供了一種鋼管堆垛與輸送裝置，通過設置進料臺、十字臂旋轉輸送機、堆垛機和鏈條輸送裝置，實現(xiàn)了將鋼管進行連續(xù)地、自動地將鋼管一層層地堆垛，并且將堆垛后的鋼管自動地轉移至下一工位，提高了生產效率。當本裝置與自動纏繞機和機械手配合使用時，可實現(xiàn)將鋼管堆垛的兩端進行自動纏繞，并且可通過機械手將纏繞后的鋼管堆垛自動轉移至后續(xù)的包裝工位（如裝箱工位），從而進一步提高了生產效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的鋼管堆垛與輸送裝置的立體圖。

圖2為本發(fā)明提供的鋼管堆垛與輸送裝置中，進料臺的立體圖。

圖3為本發(fā)明提供的鋼管堆垛與輸送裝置中，進料臺的俯視圖。

圖4為本發(fā)明提供的鋼管堆垛與輸送裝置中，十字臂旋轉輸送機的立體圖。

圖5為本發(fā)明提供的鋼管堆垛與輸送裝置中，氣體分流器的主視圖。

圖6為圖5中的a-a剖視圖。

圖7為本發(fā)明提供的鋼管堆垛與輸送裝置中，堆垛機的立體圖。

圖8為本發(fā)明提供的鋼管堆垛與輸送裝置中，鏈條輸送裝置的立體圖。

圖9為圖8中s區(qū)域的局部放大圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供一種鋼管堆垛與輸送裝置，為使本發(fā)明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

請參閱圖1-圖8，本發(fā)明提供一種鋼管堆垛與輸送裝置。

所述的鋼管堆垛與輸送裝置，包括依次設置的進料臺10、十字臂旋轉輸送機20、堆垛機30和鏈條輸送裝置40；所述進料臺包括第一機架101，以及設置于第一機架上的皮帶輸送機(圖中未示出，皮帶輸送機為現(xiàn)有技術，不作具體描述)；所述該十字臂旋轉輸送機20包括第二機架201，對稱地且分別可轉動地設置于第二機架兩側的兩個十字臂202，分別設置于兩個十字臂上的用于夾取進料臺上的鋼管的夾緊裝置22，以及用于驅動兩個十字臂同步轉動的十字臂驅動裝置；各個十字臂的四個支臂的長度相等且相鄰兩個支臂基本垂直；所述堆垛機30用于接收來自十字臂旋轉輸送機夾取的鋼管；所述鏈條輸送裝置40用于將堆垛機上的鋼管堆垛輸送至下個工位。為了提高及其的自動化程度，實際應用中該裝置通常還設有控制器（如plc，即可編程邏輯控制器）、相應的電氣控制元件、以及工控機/觸摸屏等部件，由于plc控制技術為現(xiàn)有技術，此處不做贅述。

請參閱圖1，工作時，來自上一個工位的鋼管（已完成切割、去毛刺等工序）自進料臺的進料端（圖1的視角為左端）依次進入進料臺，進料臺上設置的皮帶輸送機將鋼管向右輸送，兩個十字臂202鄰近進料臺的兩個水平支臂上的夾緊裝置夾取若干根鋼管（該若干根鋼管高度方向上位于同一層，如圖1中標號90所示的部件），十字臂驅動裝置驅動支臂旋轉90度（圖1的視角為順時針旋轉90度），此時原本豎直朝下的兩個支臂轉動到鄰近進料臺處然后該兩各支臂上的夾緊裝置夾取若干根鋼管，十字臂驅動裝置再驅動十字臂旋轉90度，當夾取有鋼管的夾緊裝置和支臂旋轉至堆垛機一側時，則松開夾緊裝置將鋼管放置于堆垛機的支承板上，堆垛機的升降裝置驅動支承板下降一定高度，該高度等于鋼管的外徑；如此循環(huán)運動，實現(xiàn)了將進料臺上的鋼管一層一層地地轉移到堆垛機上。當堆垛機的支承板上堆垛了若干層（具體層數(shù)以及每一層的鋼管數(shù)由設計要求決定）鋼管后，支承板上的鋼管堆垛隨后被鏈條輸送裝置繼續(xù)向右輸送至下個工位，如纏繞工位，通過配合自動纏繞機對鋼管堆垛的兩端進行自動纏繞，此處自動纏繞機為現(xiàn)有技術，不作贅述。由此可見，本發(fā)明提供的鋼管堆垛與輸送裝置實現(xiàn)了將鋼管自動堆垛，提高了生產效率，降低了工人勞動強度，避免了人工堆垛時發(fā)生工傷；此外，本發(fā)明提供的鋼管堆垛機便于與鋼管生產、包裝生產中的其他設備組成生產線，使得加工完的鋼管能夠直接進入進料臺完成自動堆垛，鋼管堆垛又能自動輸送至下一工位，如自動纏繞工位以便完成自動纏繞，從而極大地提高了鋼管堆垛、纏繞的工作效率。

請參閱圖2和圖3，所述的鋼管堆垛與輸送裝置中，所述進料臺的出口端設置有量塊擋板102，從而避免鋼管在皮帶輸送機的輸送過程中從進料臺的出料端（圖2所示為右端）掉落；進料臺的一側水平地連接有兩根彼此平行的導桿103，兩根導桿連接有一塊導向板104。具體地，導向板的下部豎直地開設有兩個螺紋孔，每根導桿上開設有若干個豎直通孔。實際操作中，根據每一批次待堆垛的鋼管的長度將導向板在導桿上移動至合適的位置，然后將兩個鎖緊螺栓分別自下而上穿過導桿上的通孔并擰入兩個螺紋孔直至將導向板鎖緊，從而對皮帶輸送機輸送的鋼管起到導向作用，避免鋼管發(fā)生“跑偏”現(xiàn)象。為了進一步提高了導向作用，也可以在進料臺的兩側通過相同的方式分別設置一塊導向板（附圖中僅畫出一塊導向板及對應的兩根導桿）。

請參閱圖4，所述的鋼管堆垛與輸送裝置中，所述十字臂驅動裝置包括設置于第二機架201上的第二電機211，與第二電機輸出軸連接的減速機212，以及分別與減速機輸出軸的兩端固定連接的兩根傳動軸24；所述兩根傳動軸的另一端分別與兩個十字臂的中部連接。上述減速機的輸出軸貫穿并從減速機箱體的兩側伸出再分別連接兩根傳動軸。所述兩根傳動軸分別通過一個單向軸承213與機架連接。實際應用中，每根傳動軸鄰近十字臂處也通過一個軸承214與機架連接。上述各個軸承和機架之間通過軸承座連接。由此可知，電機轉動帶動減速機轉動，減速機的輸出軸同步地帶動兩根傳動軸轉動，從而保證了兩個十字臂轉動的同步性，并且第二電機每轉動一次，兩個十字臂轉動90度。通過設置兩個單向軸承，保證了傳動軸和十字臂只能單向轉動，保證了十字臂每轉動一次，各個水平支臂和豎直支臂不發(fā)生晃動，也避免了因為意外的電氣事故（如第一電機反轉）導致十字臂反轉而引發(fā)安全事故。進一步地，每根傳動軸鄰近十字臂的一端分別套設有一個滑環(huán)，每個滑環(huán)對應設置有一個電刷215。通過設置電刷，進一步保證了兩側的十字臂同步轉動。

實際應用中，也可以將減速機的輸出軸和兩根傳動軸做成一體，以提高兩個十字臂旋轉臂的同步性，亦落入本發(fā)明的保護范圍。

優(yōu)選地，上述減速機為蝸桿減速機，相比普通的齒輪減速機，蝸桿減速機的傳動更加平穩(wěn)，進一步保證了十字臂能夠平穩(wěn)地轉動而不發(fā)生晃動。優(yōu)選地，第第二電機為步進電機。

請參閱圖4，所述的鋼管堆垛與輸送裝置中，所述各個夾緊裝置22分別包括設置于十字臂的各個支臂端部的氣缸222，以及與氣缸活塞桿的端部連接的夾板223；兩個十字臂上的氣缸以活塞桿端部朝內的方式相對設置；所述各個氣缸連接外部壓縮氣源。為了便于調節(jié)氣缸的位置，十字臂的各個支臂的端部分別固定有一個氣缸座板221，各個氣缸座板上設置有調節(jié)槽（圖中未標號）。根據每一批次待堆垛的鋼管的長度，將各個氣缸在氣缸座板上滑動至合適位置，然后通過螺栓鎖緊穿過調節(jié)槽再鎖緊氣缸。

請參閱圖4、圖5和圖6，所述的鋼管堆垛與輸送裝置中，每個十字臂的外側中部分別固定有一個氣體分流器23，各個氣體分流器分別包括一個本體231，該本體內部垂直相貫地開設有兩個圓形通孔232，該本體一側開設有一個進氣孔233，該進氣孔與上述相貫的兩個圓形通孔連通；該進氣孔通過一個旋轉接頭（圖中未畫出）連接外部壓縮氣源的進氣管，上述相貫的兩個圓形通孔的端部分別與十字臂上的四個氣缸一一連接。圖5示出了分流器分體上開設的若干個連接通孔234，通過螺栓穿過各個連接通孔將分流器固定于十字臂上。工作時，該氣體分流器隨同側的十字臂一起轉動，保證連接的進氣管相對靜止不動，從而避免了十字臂轉動時每根氣管發(fā)生相互纏繞。如圖5所示，氣體分流本體設置為十字形，節(jié)省了分流本體的材料成本。

請參閱圖7，所述的鋼管堆垛與輸送裝置中，所述堆垛機包括第三機架301，設置于第三機架上的升降底座302，與該升降底座豎直方向可滑動連接的升降臂303，以及該升降臂的驅動裝置；該升降臂的頂部水平地設置有一塊用于放置鋼管的支承板304。所述升降臂的驅動裝置包括水平設置于第三機架上的第三電機31，設置于第三電機輸出軸上的齒輪（圖7中觀察不到），以及豎直地固定于升降臂上的齒條305；所述齒輪與齒條嚙合。工作時，堆垛機的支承板每接收到一層鋼管，第三驅動電機轉動一定角度，通過齒輪齒條的傳動使得升降臂和支承板下降一定高度，該高度等于當前被轉移至堆垛機上的鋼管的外徑，直至堆垛機上堆垛了預定層數(shù)的鋼管后，堆垛的鋼管被鏈條輸送裝置輸送至下一工位，然后上述第三驅動電機反轉，使得升降臂和支承板上升至初始位置。如此循環(huán)工作，使得鋼管可以連續(xù)地被一層層地堆垛，堆垛一定層數(shù)后被輸送至下一工位，提高了生產效率。

進一步地，上述堆垛機的升降底座內豎直地開設有一個空腔，該空腔橫截面為矩形，升降臂和齒條豎直地設置在該空腔內，空腔相對兩側的內壁上分別設置有一個滑塊306，升降臂的兩側分別固定有一根直線導軌307，兩根直線導軌分別與兩個滑塊滑動連接，從而實現(xiàn)了升降臂與升降底座的滑動連接。通過設置兩組滑塊和直線導軌，提高了升降臂運行的平穩(wěn)性。進一步地，為了提高運動平穩(wěn)性，可將相對的兩側壁中每一個側壁上分別設置兩個滑塊306，即共設置4個滑塊306。

請參閱圖8，所述的鋼管堆垛與輸送裝置中，所述鏈條輸送裝置包括第四機架401，通過軸承和軸承座可轉動地設置于第四機架兩端且彼此平行的兩根鏈輪軸412和413，設置于每根鏈輪軸的兩端的鏈輪414，分別與第四機架上同一側的兩個鏈輪嚙合的兩根鏈條416，以及用于驅動鏈輪轉動的第四電機411；所述第四電機固定于第四機架上，第四電機的輸出軸與其中一根鏈輪軸的端部固定連接。附圖中第四電機與鏈條輸送裝置進料端的鏈輪軸連接。實際應用中，第四電機也可以與鏈條輸送裝置出料端的鏈輪軸連接，此處不做限定。與第四電機連接的鏈輪軸412為主動鏈輪軸，另一根鏈輪軸413則為從動鏈輪軸。第四電機轉動后帶動主動鏈輪軸及主動鏈輪軸上的兩個鏈輪轉動，從而帶動兩根鏈條轉、從動鏈輪軸上的兩個鏈輪、以及從動鏈輪軸轉動。

進一步地，所述每根鏈條上等距地設置有6塊墊板421，每一塊墊板分別由若干塊鏈板組成，每塊墊板兩端設置有兩塊豎直擋板422，兩根鏈條上的每塊墊板沿鏈條長度方向一一對應；所述堆垛機位于第四機架進料端的內腔中且位于兩根鏈條中間，堆垛機的升降臂下降一定高度后可將支承板上的鋼管放置于兩根鏈條相對的兩塊墊板上。由圖8可知，每根鏈條的上半部分和下半部分分別固定有3塊墊板（圖8視角可觀察到固定于鏈條下半部分的擋板，觀察不到每一組擋板之間對應的墊板）；兩根鏈條上半部分的3組墊板及相應的擋板分別對應著鏈條輸送裝置的3個工位，即工位a、工位b和工位c。

由圖9可知，上述每一塊墊板421分別由若干塊鏈板4211組成，即，每一個鏈節(jié)的位置對應設置有一塊鏈板，具體鏈板塊數(shù)可根據實際需求設定，圖9中僅示意性畫出5塊鏈板組成一塊墊板。由此可知，當各個鏈板處位于鏈條上半部分時，大致呈水平狀態(tài)從而可知承托鋼管堆垛；當各個鏈板運行至鏈輪處，由于各個鏈板彼此是分開的，因此鏈板可以在鏈輪處順利完成轉向，從而保證鏈條輸送裝置正常運行。

堆垛機位于連根鏈條之間且對應工位a處，當堆垛機支承板上隨著堆垛的鋼管層數(shù)增多后，支承板下降到一定高度后，最底層的鋼管兩端與工位a的兩塊墊板接觸，然后第四電機轉動，工位a處的鋼管堆垛被轉移至工位b；工位b處可設置自動纏繞機對鋼管堆垛的兩端進行自動纏繞，而堆垛機在工位a處繼續(xù)進行鋼管堆垛，當完成堆垛后，第四電機再次轉動，原本位于工位b處的已經被纏繞的鋼管堆垛被轉移到工位c，而工位ａ處的鋼管堆垛被轉移至工位b。在工位c處可對應地設置機械手（圖中未畫出），將纏繞完的鋼管堆垛轉移至后續(xù)的包裝工位（如裝箱工位），如此循環(huán)工作，實現(xiàn)了鋼管不斷地被堆垛、自動纏繞以及轉移至后續(xù)的包裝工位?？梢岳斫?，鏈條轉動時，工位c處的墊板和豎直擋板會運動到鏈條的下半部分，而鏈條下半部分靠近進料端的墊板和豎直擋板會運動到工位a處，以此類推。

優(yōu)選地，上述鏈條為雙排滾子鏈，其中心距可以通過調節(jié)螺釘改變軸承座的位置來進行調節(jié)，主動鏈輪和從動鏈輪的齒數(shù)相等，傳動平穩(wěn)。

所述第四機架的兩側設置有鏈條托板，鏈條托板的上表面與同側鏈條上半部分的下表面相抵從而起到支承作用，防止鏈條擱置不銹鋼管后下垂；優(yōu)選地，所述鏈條托板的材質為不銹鋼。

優(yōu)選地，所述墊板的材質為pvc，防止鋼管表面被刮花，豎直擋板起限位作用，防止鏈條輸送過程中鋼管堆垛發(fā)生偏斜。

綜上所述，本發(fā)明提供了一種鋼管堆垛與輸送裝置，通過設置進料臺、十字臂旋轉輸送機、堆垛機和鏈條輸送裝置，實現(xiàn)了將鋼管進行連續(xù)地、自動地將鋼管一層層地堆垛，并且將堆垛后的鋼管自動地轉移至下一工位，提高了生產效率。當本裝置與自動纏繞機和機械手配合使用時，可實現(xiàn)將鋼管堆垛的兩端進行自動纏繞，并且可通過機械手將纏繞后的鋼管堆垛自動轉移至后續(xù)的包裝工位（如裝箱工位），從而進一步提高了生產效率。通過設置單向軸承，保證了十字臂單向轉動，通過設置蝸桿減速機，進一步保證了十字臂平穩(wěn)地轉動。通過在鏈條輸送裝置上設置3個工位，便于與自動纏繞機和機械手配合使用，進一步提高了生產效率。

可以理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據本發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變，如，將十字臂變形為等角度設置的6個臂臂或者8個支臂的支架，將上述的堆垛機改用其他型號的堆垛機，在鏈條輸送裝置上設置更多的工位，而所有這些改變或替換都應屬于本發(fā)明所附的權利要求的保護范圍。