三辊卷圆机上料装置

技术领域

本发明涉及卷圆机技术领域，尤其涉及一种三辊卷圆机上料装置。

背景技术

三辊卷圆机是将金属板材卷成圆形或者弧形等工件的设备，该金属板材需先经过上游工序进行端部预弯，每个板材预弯后，由上游折弯工序的工作人员利用车间吊臂随机堆垛到托盘上，再由平板车、行吊等方式将托盘送至三辊卷圆机旁，等待卷圆作业。卷圆时，因金属板材折弯端的存在，使得金属板材无法水平喂入三辊卷圆机的上下辊之间，所以需要两个下游点焊工位的工作人员协助搬抬金属板材，放入卷圆机内，或者仅用一人操作，先将金属板材的预弯端喂入卷圆机喂入侧的上下辊之间，再转到喂出侧将板材喂出另一侧的上下辊之间。因金属板材重量多在几十公斤，上述卷圆机上料操作会耗费较大的人力，在一线生产人员日益紧缺的现在，该种人工上料方式严重限制了卷圆整体加工效率的提升，并且存在明显的安全隐患。为此必须对现有三辊卷圆机进行自动化上料改造，以期改变上述现状。

如公告号为“CN213256422U”名称为“三辊卷板机的自动送料装置”的实用新型专利，公开了一种卷圆机上料装置，其利用带有夹紧槽的夹紧机构，将端部已进行预弯的板材夹紧后，最终送至卷圆机内。但该夹紧机构在夹紧板材前，仍需人工将托盘上的板材送至夹紧机构处，且因夹紧槽的存在，板材还必须以固定姿态送至在夹紧机构位置，然后夹紧机构才可进行夹持以及后续送入。上述过程中，人工仍需参与大量的上料操作，解放人力的目的并未实现，占用人力大、效率低下和安全性差等问题依然存在。

综合上述人工上料现状和现有机械送料技术，三辊卷圆机要实现自动化上料，首先必须完全摆脱人工上手操作，否则人力占用和安全性问题无法避免；然后上料系统必须进行成本控制，否则会增加卷圆工序生产成本，使得自动化上料相比人工上料优势不明显，甚至不如人工上料价格低廉，上料系统会因此无法得到实际使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种无需人力参与，提高卷圆效率和卷圆安全性，且成本较低，利于实现代替人工进行板材上料的三辊卷圆机上料装置。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：三辊卷圆机上料装置，包括位于三辊卷圆机的喂入侧的板材输入机构，以及位于所述板材输入机构和三辊卷圆机之间的喂料机构；所述板材输入机构用于将金属板材的折弯端送过三辊卷圆机喂入侧的下辊、并顶靠在三辊卷圆机的上辊上；所述喂料机构包括横向设置在所述板材输入机构和三辊卷圆机的上方的喂料轨道，所述喂料轨道上活动安装有吊架，所述吊架连接有喂料驱动器；所述吊架上吊装有可升降的悬架，所述悬架与所述吊架之间设有升降驱动器；所述悬架的底部安装有可在喂料方向上前后摆动的摆架，所述摆架的底部安装有吸盘组。

作为优选的技术方案，还包括在三辊卷圆机的喂出侧摆动安装的喂料限位架，所述喂料限位架与所述三辊卷圆机之间设有限位位置定位器和限位驱动器；所述喂料限位架上设有与金属板材的折弯端对应的喂入位置定位器。

作为优选的技术方案，所述限位位置定位器包括固定设置在所述喂料限位架上的限位位置定位块，所述限位位置定位块与三辊卷圆机的上辊压靠限位设置。

作为优选的技术方案，所述板材输入机构的输送面与喂料时三辊卷圆机的两个下辊的支撑面共面设置。

作为优选的技术方案，所述摆架与所述悬架之间还设有摆动驱动器。

作为优选的技术方案，位于所述板材输入机构的输入端处摆设有可更换的托盘，所述托盘与所述板材输入机构之间设有将金属板材从所述托盘上摆放至所述板材输入机构上的板材摆放机构。

作为优选的技术方案，所述喂料轨道延伸至所述托盘的上方设置，所述喂料机构兼作所述板材摆放机构。

作为优选的技术方案，所述板材输入机构为辊式输送机构。

由于采用了上述技术方案，三辊卷圆机上料装置，包括位于三辊卷圆机的喂入侧的板材输入机构，以及位于所述板材输入机构和三辊卷圆机之间的喂料机构；所述板材输入机构用于将金属板材的折弯端送过三辊卷圆机喂入侧的下辊、并顶靠在三辊卷圆机的上辊上；所述喂料机构包括横向设置在所述板材输入机构和三辊卷圆机的上方的喂料轨道，所述喂料轨道上活动安装有吊架，所述吊架连接有喂料驱动器；所述吊架上吊装有可升降的悬架，所述悬架与所述吊架之间设有升降驱动器；所述悬架的底部安装有可在喂料方向上前后摆动的摆架，所述摆架的底部安装有吸盘组。本发明在上料时，摆放在所述板材输入机构上的金属板材，先被送过三辊卷圆机喂入侧的下辊，并最终折弯端顶靠在三辊卷圆机的上辊处。折弯端的顶靠可实现金属板材端部对齐，避免出现因姿态不对而无法喂料的情况。所述升降驱动器驱动所述悬架下降，使得所述吸盘组吸住金属板材远离所述折弯端的一端。然后所述升降驱动器驱动悬架升起，金属板材发生倾斜，同时所述喂料驱动器驱动所述吊架向三辊卷圆机方向活动，金属板材折弯端顺势喂入三辊卷圆机喂入侧的上下辊之间、并伸至上辊下方。之后所述升降驱动器驱动所述悬架下降，所述吊架保持向三辊卷圆机方向活动，金属板材以三辊卷圆机喂入侧的下辊为支点，折弯端逐渐从三辊卷圆机喂出侧的上下辊之间喂出，至此完成金属板材自动上料动作。本发明整个上料过程无需人力参与，卷圆安全性提高，上料动作简洁可靠，卷圆效率提高；且本发明整体结构简单，成本较低，方便在现有三辊卷圆机上直接配套使用，利于实现代替人工进行板材上料。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明实施例一的结构示意图；

图2是图1的A向放大结构示意图；

图3是本发明实施例一开始喂料时的状态示意图；

图4是本发明实施例一掀起金属板材、并喂入三辊卷圆机喂入侧上下辊之间时的状态示意图；

图5是本发明实施例一金属板材最终被喂料限位时的状态示意图；

图6是本发明实施例一进行下一金属板材摆放时的状态示意图；

图7是本发明实施例二的结构示意图；

图8是本发明实施例二掀起金属板材、并喂入三辊卷圆机喂入侧上下辊之间时的状态示意图。

图中：1-三辊卷圆机；11-上辊；12-下辊；2-板材输入机构；3-喂料机构；31-喂料轨道；32-喂料立柱；33-吊架；34-喂料驱动器；35-悬架；36-升降驱动器；37-摆架；38-吸盘组；39-摆动驱动器；4-喂料限位架；41-限位位置定位器；42-限位驱动器；43-喂入位置定位器；5-托盘；6-金属板材。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

实施例一：如图1至图6共同所示，三辊卷圆机上料装置，包括位于三辊卷圆机1的喂入侧的板材输入机构2，以及位于所述板材输入机构2和三辊卷圆机1之间的喂料机构3。其中，三辊卷圆机1包括从动转动的上辊11，以及在上辊11下方两侧分别转动安装的下辊12，两个下辊12连接有卷圆驱动马达、并在卷圆过程中进行正向同步和反向同步的交替主动转动，且在每次交替转动时通过逐步升高，实现板材逐步卷圆；卷圆完成后，两所述下辊12下降回到零点，然后通过撤出上辊11一端处的端座，可将工件从上辊11上抽出，实现出料。三辊卷圆机1的结构原理为本领域公知技术，在此不再赘述。

所述板材输入机构2用于将金属板材6的折弯端送过三辊卷圆机1喂入侧的下辊12、并顶靠在三辊卷圆机1的上辊11上。在折弯端顶靠时，即便金属板材6姿态存在偏斜，折弯端也最终会在所述板材输入机构2的输送作用下，全部顶靠在三辊卷圆机1的上辊11上，实现金属板材6端部对齐，这可大幅减少本实施例受金属板材6在上料前随机姿态的影响，避免了因姿态不对而无法喂料的情况，同时可对金属板材6进行入料前的位置定位。优选地，所述板材输入机构2的输送面与喂料时三辊卷圆机1的两个下辊12的支撑面共面设置，这样一方面可在上述端部对齐过程中，使得所述板材输入机构2的输入动力实现最大化利用，另一方面可保证在金属板材6完全喂入三辊卷圆机1后，板材输入机构2不会与金属板材6的外露部分发生挤压干涉，保证了卷圆的正常进行。当然，其他的结构设置，如所述板材输入机构2的输送面略高于或者略低于喂料时三辊卷圆机1的两个下辊12的支撑面，只要使得板材输入机构2能正常进行端部对齐、并在卷圆时不影响卷圆正常进行，都应在本发明保护范围之内。所述板材输入机构2的机架可以为固定在三辊卷圆机1的机座上的，也可为额外设置的，本实施例所述板材输入机构2示意为辊式输送机构。

所述喂料机构3包括横向设置在所述板材输入机构2和三辊卷圆机1的上方的喂料轨道31，所述喂料轨道31可以为设置在所述板材输入机构2的机架上的，也可为另外设置的。本实施例在三辊卷圆机1的喂出侧设有喂料立柱32，所述喂料立柱32上设置所述喂料轨道31，该种方式为三辊卷圆机1的喂入侧避让出了更多的空间，利于本实施例针对多种尺寸的金属板材6进行上料作业。

所述喂料轨道31上活动安装有吊架33，该活动安装可采用导轨滑座结构、导杆滑套结构或者轮轨结构等实现，本实施例以轮轨结构进行示意。所述吊架33连接有喂料驱动器34，所述喂料驱动器34采用可进行直线驱动的结构实现，如气缸、电缸、马达配合带传动或者马达配合螺旋传动等。所述吊架33上吊装有可升降的悬架35，本实施例所述悬架35通过两套伸缩杆结构进行升降导向。所述悬架35与所述吊架33之间设有升降驱动器36，所述升降驱动器36可采用气缸或者电缸等实现。所述悬架35的底部安装有可在喂料方向上前后摆动的摆架37，所述摆架37的底部安装有吸盘组38。优选地，所述吸盘组38包括四个呈矩形布置的吸盘。

本实施例在上料时，摆放在所述板材输入机构2上的金属板材6，先被所述板材输入机构2送过三辊卷圆机1喂入侧的下辊12，并最终折弯端顶靠在三辊卷圆机1的上辊11处，金属板材6实现端部对齐和位置定位，所述喂料驱动器34可很容易驱动所述吊架33，使吸盘组38精确到达所要吸附金属板材6的位置上方。所述升降驱动器36驱动所述悬架35下降，使得所述吸盘组38吸住金属板材6远离所述折弯端的一端。然后所述升降驱动器36驱动悬架35升起，因金属板材6重心的偏心和所述摆架37的可摆动安装，金属板材6发生倾斜，与此同时，所述喂料驱动器34驱动所述吊架33向三辊卷圆机1方向活动，金属板材6整个相当于被掀起，金属板材6的折弯端可顺势喂入三辊卷圆机1喂入侧的上下辊之间、并继续伸至上辊11下方。至此，上辊11作为输入顶靠的结构，可在简化整体结构的同时，起到承上启下的作用。而且在上述喂入过程中，所述摆架37的前后摆动，也限制了金属板材6在掀起时左右的晃动，保证了折弯端的顺利喂入。之后所述升降驱动器36驱动所述悬架35下降，所述吊架33保持向三辊卷圆机1方向活动，金属板材6以三辊卷圆机1喂入侧的下辊12为支点，折弯端逐渐从三辊卷圆机1喂出侧的上下辊之间喂出，至此完成金属板材6自动上料动作。

本实施例以折弯端顶靠上辊11进行端部对齐和位置定位，再以吸盘组38吸住金属板材6远离折弯端的一端，在所述喂料驱动器34驱动向三辊卷圆机1时，通过所述升降驱动器36驱动金属板材6先掀起再放回，金属板材6被完全喂入三辊卷圆机1实现上料。整个上料过程通过自动化程序即可实现，无需人力参与，卷圆安全性提高，上料动作简洁可靠，卷圆效率提高。本实施例整体结构简单，成本较低，方便在现有三辊卷圆机1上直接配套使用，利于切实实现代替人工进行板材上料。

此外，本实施例可利用所述板材输入机构2与上游工序形成连续自动化作业，也可在现有托盘5转输的基础上单独进行使用。当配合托盘5转输进行使用时，本实施例位于所述板材输入机构2的输入端处摆设有可更换的托盘5，所述托盘5与所述板材输入机构2之间设有将金属板材6从所述托盘5上摆放至所述板材输入机构2上的板材摆放机构。在上一个金属板材6卷圆过程中，所述板材摆放机构可将下一个金属板材6预先摆放到所述板材输入机构2上，等待上料。本实施例所述喂料轨道31延伸至所述托盘5的上方设置，所述喂料机构3兼作所述板材摆放机构，即所述喂料机构3通过升降、吸附和平移动作，实现单个金属板材6向所述板材输入机构2上的摆放。

优选地，本实施例还包括在三辊卷圆机1的喂出侧摆动安装的喂料限位架4，所述喂料限位架4与所述三辊卷圆机1之间设有限位位置定位器41和限位驱动器42；所述喂料限位架4上设有与金属板材6的折弯端对应的喂入位置定位器43。所述限位驱动器42驱动所述喂料限位架4摆动，在金属板材6喂入前，将所述喂料限位架4向三辊卷圆驱动摆动，所述限位位置定位器41可确保其限位位置的准确性。金属板材6从喂出侧的上下辊之间喂出时，折弯端可顶靠在所述喂入位置定位器43处，实现金属板材6喂入位置的准确定位，这可方便后续卷圆程序中确定卷圆零点，简化控制程序。当喂入结束后，所述喂料限位架4摆回，不影响卷圆正常进行。

本实施例所述限位位置定位器41包括固定设置在所述喂料限位架4上的限位位置定位块，所述限位位置定位块与三辊卷圆机1的上辊11压靠限位设置。所述喂入位置限位器可采用挡块或者挡杆等实现。

实施例二：如图7和图8所示，本实施例与实施例一的不同之处在于：所述摆架37与所述悬架35之间还设有摆动驱动器39，所述摆动驱动器39可采用气缸或者电缸等实现，其使得所述吸盘组38吸起金属板材6时，金属板材6的掀起角度实现可控，这可进一步提高板材喂入动作的可靠性。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。