CN104190638A - 一种激光检测筛选落料装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光检测筛选落料装置，该装置包括气动分选装置、自动落料机构、激光检测装置、顶出气缸、随行夹具、控制器、工作台和支撑台。本发明激光检测筛选落料装置实现对一种上下有通孔并且通孔内部有薄片的产品的筛选，如压缩机用吸油管，检测内部是否有金属薄片并能剔除不合格产品，可靠性很强。本发明还能实现在落料过程中当料桶达到一定量时自动切换到另外一个料桶，节省时间，节省劳动力，具有很强的实用性。

Description

一种激光检测筛选落料装置

技术领域

本发明涉及机械自动化领域，具体是一种激光检测筛选落料装置。

背景技术

现有技术中筛选落料装置应用范围有局限性。普通的落料装置只能是简单的落料或者是简单地将合格产品与次品分开落料，而不能达到将次品剔除出去的同时还能将合格产品在落料的过程中能够自动的切换的效果，从而使工作人员在需要更换料桶时很匆忙，也不利于一个工作人员看管多台设备，造成人员浪费。

专利号为200910052614.3的中国专利公开了一种落料装置，其装置可对合格产品与不合格产品进行识别，使得合格产品与不合格产品能从不同的落料口落料，可用于剔除次品，其不足之处在于在合格产品的料桶接近溢出时不能自动更换新的料桶。

又如中国专利号201120132562.3公开了一种环形多产品分类传输装置，引入了传送台和传送带的传感器，其装置可以把不同的产品分类分离到指定的区域或者流水线，该发明更适用于大型企业，运用在输送物料距离较远的场合，而对一些小型产品来说难免会浪费，不符合我国一直倡导的节能要求，且该装置结构复杂。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种激光检测筛选落料装置。该装置通过激光来检测产品是否合格，能实现自动剔除不合格产品，并能自动落料，可靠性强。还能实现在落料过程中当料桶达到一定量时自动切换到另外一个料桶，节省时间，节省劳动力。

本发明解决所述技术问题所采用的技术方案是，设计一种激光检测筛选落料装置，该装置包括气动分选装置、自动落料机构、激光检测装置、顶出气缸、随行夹具、控制器、工作台和支撑台，其特征在于：所述支撑台为双层的框架桌型结构，上层板为中间有缝隙的台面，下层为成日字形的底层框架，底层框架包含顶出气缸安装架和落料驱动安装架，所述顶出气缸安装架为底层框架的中心，落料驱动安装架为底层框架的边框且上有通孔；

所述气动分选装置、随行夹具、控制器、工作台位于支撑台的台面上；所述工作台为板状、边缘有通孔的结构，安装于台面有缝隙的位置上方，且台面的缝隙长度大于工作台的长度；所述随行夹具安装在工作台之上，位于有通孔的位置；所述自动落料机构安装于台面的缝隙与底层框架之间、底层框架上及底层框架下方的地面上，所述激光检测装置安装在支撑台的台面及底层框架上，所述顶出气缸位于支撑台的两层框架之间、台面有缝隙的位置，随行夹具的下方；

所述气动分选装置是由正品气管、次品气管和电磁阀组成，均位于台面上；所述正品气管和次品气管的一端分别与电磁阀相连，另一端均分别与随行夹具的顶部平台相连，正品气管的吹气口对着工作台的反方向，次品气管的吹气口正对着工作台的方向；所述电磁阀与控制器电连接；

所述随行夹具是一个中心有通孔的平台结构，其中心通孔位置向上、下均延伸出一段外凸的的空心柱状体结构，上端空心柱状体结构的上部通孔的截面面积大于其下部截面面积，其下部通孔的截面面积与平台通孔的截面面积、下端空心柱状体结构通孔的截面面积均相等；所述随行夹具的平台面积小于工作台的面积，且随行夹具下端的空心柱状体结构穿过工作台的通孔；所述随行夹具通孔的下端截面面积大于顶出气缸的活塞杆的截面面积；所述顶出气缸位于随行夹具的正下方，固定在支撑台底层框架的顶出气缸安装架上；

所述自动落料机构是由右料桶、左料桶、右接近开关、左接近开关、转动气缸、支架杆、转轴、右固定夹、左固定夹、料斗和滑槽组成；所述转轴为两支杆直角连接的结构，其长直角边穿过落料驱动安装架上的通孔，末端通过过盈配合与料斗固定连接；其短直角边的末端与转动气缸的活塞杆末端连接，转动气缸活塞杆伸缩运动时驱动转轴的短直角边，使得转轴短直角边在和水平方向为30-40°范围内变化，进而使得料斗转动；所述转动气缸的另一端与支架杆一端端面通过轴连接，所述支架杆的另一端固定在落料驱动安装架；所述滑槽安装在随行夹具下方、偏离工作台的位置、台面有缝隙的地方，其下端口位于料斗的上方；所述右接近开关通过右固定夹夹持在右料桶一侧的上方，所述左接近开关通过左固定夹夹持在左料桶一侧的上方，它们之间灵活可装拆；所述右料桶和左料桶分别放在料斗下方的两侧，所述右料桶和左料桶位于支撑台的前方地面上；

所述顶出气缸、转动气缸的动力控制端均与控制器电连接；

所述激光检测装置由1号光纤耦合激光发生器、2号光纤耦合激光发生器、纵向光电开关和横向光电开关组成；所述1号光纤耦合激光发生器由1号光导纤维和1号激光发生器组成，2号光纤耦合激光发生器由2号光导纤维和2号激光发生器组成，1号光导纤维与1号激光发生器相连，2号光导纤维与2号激光发生器相连，控制光导纤维末端的发射端放置位置和方向使得发出的光与垂直方向成6-7°角；所述1号光导纤维和2号光导纤维的末端分别与顶出气缸的活塞杆顶部平面两侧边缘相连并与轴线方向平行；所述纵向光电开关和横向光电开关对称的分布在随行夹具中心轴两侧的上方，并均与控制器电连接。

与现有技术相比，本发明有益效果在于：本发明实现对一种有上下通孔并且通孔内部有薄皮的产品的筛选，如压缩机用吸油管，检测内部是否有金属薄片并能剔除不合格产品，可靠性强。本发明还能实现在落料过程中当料桶达到一定量时自动切换到另外一个料桶，节省时间，节省劳动力，实用性强。

附图说明

图1为本发明激光检测筛选落料装置一种实施例的整体结构主视示意图；

图2为本发明激光检测筛选落料装置一种实施例的整体立体结构示意图；

图3为本发明激光检测筛选落料装置一种实施例的俯视结构示意图；

图4为本发明激光检测筛选落料装置一种实施例的左视结构示意图；

图5为本发明激光检测筛选落料装置一种实施例的不包含安装支架的结构示意图；

图6为本发明激光检测筛选落料装置一种实施例的图5中II部分局部放大结构示意图；

图7为本发明激光检测筛选落料装置一种实施例的自动落料机构的驱动部分结构主视示意图；

图8为本发明激光检测筛选落料装置一种实施例的自动落料机构的驱动部分结构俯视示意图；

图9为本发明激光检测筛选落料装置一种实施例的图7中I部分局部放大结构示意图；

图10为本发明激光检测筛选落料装置一种实施例的产品不合格时激光检测装置工作状态图；

图11为本发明激光检测筛选落料装置一种实施例的控制系统工作流程图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，详细叙述本发明。

本发明激光检测筛选落料装置(参见图1-11)，包括气动分选装置1、自动落料机构2、激光检测装置3、顶出气缸4、随行夹具5、控制器6、工作台7和支撑台8，其特征在于：所述支撑台8为双层的框架桌型结构，上层板为中间有缝隙的台面801，下层为成日字形的底层框架802，底层框架802包含顶出气缸安装架802.1和落料驱动安装架802.2，所述顶出气缸安装架802.1为底层框架802的中心，落料驱动安装架802.2为底层框架802的边框且上有通孔。

所述气动分选装置1、随行夹具5、控制器6、工作台7位于支撑台8的台面801上；所述工作台7为板状、边缘有通孔的结构，安装于台面801有缝隙的位置上方，且台面801的缝隙长度大于工作台7的长度；所述随行夹具5安装在工作台7之上，位于有通孔的位置；所述自动落料机构2安装于台面801的缝隙与底层框架802之间、底层框架802上及底层框架802下方的地面上，所述激光检测装置3安装在支撑台8的台面801及底层框架802上，所述顶出气缸4位于支撑台8的两层框架之间、台面801有缝隙的位置，随行夹具5的下方。

所述气动分选装置1是由正品气管101、次品气管102和电磁阀103组成，均位于台面801上(参照图3)；所述正品气管101、次品气管102的一端分别与电磁阀103相连，另一端均分别与随行夹具5的顶部平台相连，正品气管101的吹气口对着工作台7的反方向，次品气管102的吹气口正对着工作台的方向；所述电磁阀103与控制器6电连接。

所述随行夹具5是一个中心有通孔、外周直径为80-90mm的圆台结构，且圆台中心通孔位置向上、下均延伸出一段外凸的的空心圆柱体结构，上端空心圆柱体结构的上部通孔的截面面积大于其下部截面面积，其下部通孔的截面面积与圆台通孔的截面面积、下端空心圆柱体结构通孔的截面面积均相等；所述随行夹具5的平台面积小于工作台7的面积，且随行夹具5下端的空心圆柱体结构穿过工作台7的通孔；所述随行夹具5通孔的下端截面面积大于顶出气缸4的活塞杆的截面面积；所述顶出气缸4位于随行夹具5的正下方，固定在支撑台底层框架802的顶出气缸安装架802.1上(参照图4)。

所述自动落料机构2是由右料桶201、左料桶202、右接近开关203、左接近开关204、转动气缸205、支架杆211、转轴206、右固定夹207、左固定夹208、料斗209和滑槽210组成(参照图5)；所述转轴206为两支杆直角连接的结构，其长直角边穿过落料驱动安装架802.2上的通孔即间隙配合，其末端通过过盈配合与料斗209固定连接，即它们之间没有相对运动，其短直角边的末端与转动气缸205的活塞杆末端连接，转动气缸205活塞杆伸缩运动时驱动转轴206的短直角边，使得转轴206短直角边在和水平方向为30-40°角度范围内变化，进而使得料斗209转动；所述转动气缸205的另一端与支架杆211一端端面通过轴连接，所述支架杆211的另一端固定在落料驱动安装架802.2(参照图6-9)；所述滑槽210安装在随行夹具5下方、偏离工作台7的位置、台面801有缝隙的地方，其下端口位于料斗209的上方；所述右接近开关203通过右固定夹207夹持在右料桶201一侧的上方，所述左接近开关204通过左固定夹208夹持在左料桶202一侧的上方，它们之间是灵活可装拆的，所述右料桶201和左料桶202分别放在料斗209下方的两侧，所述右料桶201和左料桶202位于支撑台8的前方地面上。

所述顶出气缸4、转动气缸205的动力控制端均与控制器6电连接。

所述激光检测装置3由1号光纤耦合激光发生器303、2号光纤耦合激光发生器304、纵向光电开关301和横向光电开关302组成(参见图5)；所述1号光纤耦合激光发生器303由1号光导纤维303.1和1号激光发生器303.2组成，2号光纤耦合激光发生器304由2号光导纤维304.1和2号激光发生器304.2组成，1号光导纤维303.1与1号激光发生器303.2相连，2号光导纤维304.1与2号激光发生器304.2相连，控制光导纤维末端的发射端放置位置和方向使得发出的光与垂直方向成6-7°角；所述1号光导纤维303.1和2号光导纤维304.1的末端分别与顶出气缸4的活塞杆顶部平面两侧边缘相连并与轴线方向平行；所述纵向光电开关301和横向光电开关302分别位于随行夹具5中心轴的两侧10-11mm、随行夹具5上方61-66mm的位置，并均与控制器6电连接。

本发明激光检测筛选落料装置的进一步特征在于：所述料斗209有两个落料口，分布在料斗209的两侧。

本发明激光检测筛选落料装置的工作原理是：物料经输送线落入到随行夹具5的内部，控制器6得到信号，控制顶出气缸4向上动作；顶出气缸4活塞杆顶部的1号光导纤维303.1和2号光导纤维304.1末端均分别发出一路光，为L1和L2；之所以安排两路光，是因为这样无论薄片的放置方向如何都可以被检测到(参照图10)，每一路光都是从产品9底部圆孔一边入射从顶部沿着内壁射出，当光路到达光电开关301和302处被检测到；当顶出气缸4的活塞杆向上运动到随行夹具5内部，与产品9的最下端接触时，1号光纤耦合激光发生器303和2号光纤耦合激光发生器304的发射端也随着顶出气缸4活塞杆到达同一位置，此时，两道光路从产品底部的圆孔入射。如果内部没有小薄片则两路光沿着直线刚好从产品顶端沿着内壁射出，投射到两个光电开关301和302接收到的范围内，即两个光电开关同时得到信号，说明产品为次品，得到的信号反馈给控制器6；如果内部有小片，则会有一束或者两束光被挡住，即会有一个光电开关得不到信号或者两个都得不到信号，说明产品是正品，得到的信号反馈给控制器6。

顶出气缸4活塞杆运动到最上端时产品即被顶出落在随行夹具5的平台上，控制器6得到信号，控制电磁阀103的阀芯开始动作。如果之前光电开关反馈给控制器6的是次品的信号，则此时次品气管102吹气将次品向工作台方向吹落，产品落到工作台7上；如果之前控制器6得到的是正品的信号，则控制电磁阀103的阀芯动作进而使得正品气管101向工作台7的反方向吹气，将正品吹落到滑槽210上。

当正品被吹落到滑槽210上，则会沿着滑槽向下运动到料斗209，此时转动气缸205处于收缩状态，然后沿着料斗滑落到左料桶202，当左料桶202中产品达到大概容量五分之四时左接近开关204得到信号，说明左料桶202已满需要更换料桶，并将信号反馈给控制器6，此时工作人员就需要更换左料桶202，工作人员只需将固定左接近开关204从已满的料桶上取下，夹持到另外一个空料桶的一侧上方。与此同时转动气缸205得到信号伸出，推动转轴206转动，使得料斗209向右料桶201方向倾斜，此时正品就会落入右料桶201。如此往复，完成整个检测筛选落料过程。

本发明激光检测筛选落料装置实现对一种上下有通孔并且通孔内部有薄皮的产品的筛选，如压缩机用吸油管，检测内部是否有金属薄片并能剔除不合格产品，可靠性很强。本发明还能实现在落料过程中当料桶达到一定量时自动切换到另外一个料桶，节省时间，节省劳动力，具有很强的实用性。

本发明未述及之处适用于现有技术。

Claims (4)

1.一种激光检测筛选落料装置，该装置包括气动分选装置、自动落料机构、激光检测装置、顶出气缸、随行夹具、控制器、工作台和支撑台，其特征在于：所述支撑台为双层的框架桌型结构，上层板为中间有缝隙的台面，下层为成日字形的底层框架，底层框架包含顶出气缸安装架和落料驱动安装架，所述顶出气缸安装架为底层框架的中心，落料驱动安装架为底层框架的边框且上有通孔；

所述气动分选装置、随行夹具、控制器、工作台位于支撑台的台面上；所述工作台为板状、边缘有通孔的结构，安装于台面有缝隙的位置上方，且台面的缝隙长度大于工作台的长度；所述随行夹具安装在工作台之上，位于有通孔的位置；所述自动落料机构安装于台面的缝隙与底层框架之间、底层框架上及底层框架下方的地面上，所述激光检测装置安装在支撑台的台面及底层框架上，所述顶出气缸位于支撑台的两层框架之间、台面有缝隙的位置，随行夹具的下方；

所述气动分选装置是由正品气管、次品气管和电磁阀组成，均位于台面上；所述正品气管和次品气管的一端分别与电磁阀相连，另一端均分别与随行夹具的顶部平台相连，正品气管的吹气口对着工作台的反方向，次品气管的吹气口正对着工作台的方向；所述电磁阀与控制器电连接；

所述随行夹具是一个中心有通孔的平台结构，其中心通孔位置向上、下均延伸出一段外凸的空心柱状体结构，上端空心柱状体结构的上部通孔的截面面积大于其下部截面面积，其下部通孔的截面面积与平台通孔的截面面积、下端空心柱状体结构通孔的截面面积均相等；所述随行夹具的平台面积小于工作台的面积，且随行夹具下端的空心柱状体结构穿过工作台的通孔；所述随行夹具通孔的下端截面面积大于顶出气缸的活塞杆的截面面积；所述顶出气缸位于随行夹具的正下方，固定在支撑台底层框架的顶出气缸安装架上；

所述自动落料机构是由右料桶、左料桶、右接近开关、左接近开关、转动气缸、支架杆、转轴、右固定夹、左固定夹、料斗和滑槽组成；所述转轴为两支杆直角连接的结构，其长直角边穿过落料驱动安装架上的通孔，末端通过过盈配合与料斗固定连接；其短直角边的末端与转动气缸的活塞杆末端连接，转动气缸活塞杆伸缩运动时驱动转轴的短直角边，使得转轴短直角边在和水平方向为30-40°范围内变化，进而使得料斗转动；所述转动气缸的另一端与支架杆一端端面通过轴连接，所述支架杆的另一端固定在落料驱动安装架；所述滑槽安装在随行夹具下方、偏离工作台的位置、台面有缝隙的地方，其下端口位于料斗的上方；所述右接近开关通过右固定夹夹持在右料桶一侧的上方，所述左接近开关通过左固定夹夹持在左料桶一侧的上方，它们之间灵活可装拆；所述右料桶和左料桶分别放在料斗下方的两侧，所述右料桶和左料桶位于支撑台的前方地面上；

所述顶出气缸、转动气缸的动力控制端均与控制器电连接；

所述激光检测装置由1号光纤耦合激光发生器、2号光纤耦合激光发生器、纵向光电开关和横向光电开关组成；所述1号光纤耦合激光发生器由1号光导纤维和1号激光发生器组成，2号光纤耦合激光发生器由2号光导纤维和2号激光发生器组成，1号光导纤维与1号激光发生器相连，2号光导纤维与2号激光发生器相连，控制光导纤维末端的发射端放置位置和方向使得发出的光与垂直方向成6-7°角；所述1号光导纤维和2号光导纤维的末端分别与顶出气缸的活塞杆顶部平面两侧边缘相连并与轴线方向平行；所述纵向光电开关和横向光电开关对称的分布在随行夹具中心轴两侧的上方，并均与控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的激光检测筛选落料装置，其特征在于：所述纵向光电开关和横向光电开关对称分布在随行夹具中心轴两侧10-11mm、随行夹具上方61-66mm的位置。

3.根据权利要求1所述的激光检测筛选落料装置，其特征在于：所述料斗有两个落料口，分布在料斗的两侧。

4.根据权利要求1所述的激光检测筛选落料装置，其特征在于：所述随行夹具的平台是一个外周直径为80-90mm的圆台。