CN104226614B - 透明石英管分拣机 - Google Patents

Abstract

一种透明石英管分拣机，包括底架和设置在底架上部的料斗、上框架，在上框架内安装有一次石英管输送机构、石英管检测机构、二次石英管输送机构、石英管分拣机构，本发明透明石英管分拣机利用CCD相机来进行检测，基于透镜聚焦效应，缺陷部位经平行光照射后在一定距离上形成明暗变化的特点，可直接、实时、准确的识别出玻璃管上的缺陷，并可在缺陷玻璃管到达分选区域时输出报警和分拣动作信号，为工业化生产缺陷检测提供了一种新的可靠的方法和装置，满足玻管相关企业的实际需求。

Description

透明石英管分拣机

技术领域

本发明主要涉及到玻璃管质量的检测技术领域，具体是一种透明石英管分拣机。

背景技术

结石、条纹、偏壁等是玻璃管生产过程中常见的玻璃缺陷之一，其成因较为复杂，涉及配料、融化、窑炉特性、拉速等多个方面。结石、条纹、偏壁等的存在具有极大的危害性，是玻璃体内最危险的缺陷。这些缺陷严重的破坏了玻璃制品的均匀性、透光性、电学性能和抗热震性能。这些缺陷部位的膨胀系数与周围玻璃的膨胀系数不同，其产生的局部应力大大降低了产品的机械强度和热稳定性，还可能在二次加工为成品时退火没能消除结构应力而引起产品自裂或在使用过程中破裂，从而影响产品质量，严重时可能会使人员受到伤害。因此，通常玻璃制品中不允许有结石、条纹等缺陷的存在，对偏壁也有严格的规定。

玻璃管的质量在很大程度上影响着相关行业的产品质量，随着市场需求的不断提高,高端产品对玻璃管的质量要求越来越高。伴随着生产技术的不断发展提高，尤其是现代机械化、规模化的生产实现了玻璃管的生产过程中牵引、切割、梳理、收集及堆垛的全自动化，因此必须引入高精度的缺陷检测分选装置来适应后续机械化、全自动化的生产加工需求，从而确保无缺陷产品投入市场。

现有技术中有采用红外光源照明玻璃管，通过接收器所感应的光量变化感知缺陷所在，亦有通过间接方式获取缺陷在接收端造成的变化从而识别缺陷所在。由于玻璃的熔制工艺和成型操作等多方面因素的介入，造成一些玻璃管内部的光学特性并非理想均匀透明的，这些因素增加了现有技术处理这些特殊情况的难度，容易做成漏检误检。当前绝大部分玻璃拉管生产线依然处于依赖人工对切割下来的玻璃管目测缺陷的落后生产方式，不仅劳动强度大，无法做到全检，而且很容易引起视觉和身体的疲劳导致漏检误判的发生，不能满足自动化流水生产线的需求。因此设计一种简洁、快速、能够适应玻璃管材终端产品检测实际需求的玻璃管缺陷检测装置对于提高相关产品的质量、降低工人劳动强度、提高行业的整体技术水平，促进相关产业由劳动密集型向技术密集型的转变具有重要的意义。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种透明石英管分拣机。

本发明的技术方案是：一种透明石英管分拣机，包括底架和设置在底架上部的料斗、上框架，在上框架内安装有一次石英管输送机构、石英管检测机构、二次石英管输送机构、石英管分拣机构，

所述的料斗的出料口正对一次石英管输送机构，一次石英管输送机构包括输送链条，所述输送链条每个链节上面均设置有输送块，所述输送块表面设置有U形凹槽，所述U形凹槽至形状与石英管截面形状匹配；

所述的一次石英管输送机构后面设有下料导杆，该下料导杆的上端部位于输送块的两侧，

所述石英管检测机构包括至少两排同向旋转设置的转盘，每排转盘包括至少两个转盘，相邻的两排转盘之间交错设置，所述转盘圆周设置有若干个豁槽，所述豁槽至多能够容置一根石英管，所述转盘上部设置有CCD相机，CCD相机上部通过可调式安装机构连接在上框架上；CCD相机镜头正对转盘；

所述二次石英管输送机构包括至少一条同步运动的输送链条以及设置在输送链条上的若干个输送块，所述输送块表面设置有凹槽，所述凹槽的形状可容纳多根石英管；二次石英管输送机构的后部设有石英管分拣机构；

所述石英管分拣机构包括若干组推管机构，所述推管机构从高到低分层设置于二次石英管输送机构内侧，所述二次石英管输送机构外侧分别设置有与推管机构对应设置的分类箱，所述推管机构包括气缸和推杆，推杆位于相邻的链条之间；

所述推管机构与分类箱之间设置有瓶托板，所述瓶托板连接有驱动轴，所述驱动轴上设有挡板、分类箱推板及扭簧。

所述的可调式安装机构包括挂杆、步进电机、联轴器、连接端盖、支撑座、滚珠丝杆、丝杆螺母、连接块、传感器、定位柱、相机安装架；两组挂杆的上端分别连接在上框架上两侧，两组挂杆下端分别连接在顶梁上侧面，两个座板的上部通过顶梁下侧面连接在一起，所述的滚珠丝杆穿过并水平安装在座板上，在两个座板之间设有与滚珠丝杆平行的导向轴，座板的外侧连接有步进电机，步进电机的转轴通过联轴器与滚珠丝杆同轴连接，滚珠丝杆上套装有丝杆螺母，所述丝杆螺母上固定连接有连接块，连接块与导向轴为滑动配合连接，相机安装架设置在连接块的下表面，所述的CCD相机固定连接在连接块下部，CCD相机上安装有远心镜头，在远心镜头的正下方设有背光源；所述的连接块的侧部设有定位柱，在两侧的座板上设有对应的传感器。

所述的CCD相机及其可调式安装机构均为两套。

该分拣机还设有控制模块，所述的CCD相机、传感器、推管机构均与控制模块连接。

本发明的技术效果是：

与现有技术相比，本发明透明石英管分拣机利用CCD相机来进行检测，结石、条纹等缺陷部位及其周围玻璃组织在形态上类似于凸透镜或柱面透镜，基于透镜聚焦效应，缺陷部位经平行光照射后在一定距离上形成明暗变化的特点，可直接、实时、准确的识别出玻璃管上的缺陷，并可在缺陷玻璃管到达分选区域时输出报警和分拣动作信号，为工业化生产缺陷检测提供了一种新的可靠的方法和装置，满足企业的实际需求。

另外为了实现对CCD相机的自动控制，该分拣机还增设了可调式安装机构用于挂载CCD相机。

附图说明

图1为该透明石英管分拣机的主视结构示意图；

图2为该透明石英管分拣机的立体结构示意图；

图3为该透明石英管分拣机的局部立体结构示意图之一；

图4为该透明石英管分拣机的局部立体结构示意图之二；

图5为该透明石英管分拣机的局部立体结构示意图之三；

图6为该透明石英管分拣机的局部立体结构示意图之四；

图中1.底架、2.料斗、3.一次石英管输送机构、4.CCD相机、5.可调式安装机构、6.二次石英管输送机构、7.瓶托板、8.分类箱、9.废品箱、10.转盘、11.上框架、12.推管机构、50.导向轴、51.挂杆、52.座板、53.联轴器、54.步进电机、55.传感器、56.连接块、57.相机安装架、58.顶梁、59.丝杆、510.丝杆螺母。

具体实施方式

实施例：参见图1‐6，图中一种透明石英管分拣机，包括底架和设置在底架上部的料斗、上框架，在上框架内安装有一次石英管输送机构、石英管检测机构、二次石英管输送机构、石英管分拣机构，

所述的料斗的出料口正对一次石英管输送机构，一次石英管输送机构包括输送链条，所述输送链条每个链节上面均设置有输送块，所述输送块表面设置有U形凹槽，所述U形凹槽至形状与石英管截面形状匹配；

所述的一次石英管输送机构后面设有下料导杆，该下料导杆的上端部位于输送块的两侧，

所述石英管检测机构包括至少两排同向旋转设置的转盘，每排转盘包括至少两个转盘，相邻的两排转盘之间交错设置，所述转盘圆周设置有若干个豁槽，所述豁槽至多能够容置一根石英管，所述转盘上部设置有CCD相机，CCD相机上部通过可调式安装机构连接在上框架上；CCD相机镜头正对转盘；

所述二次石英管输送机构包括至少一条同步运动的输送链条以及设置在输送链条上的若干个输送块，所述输送块表面设置有凹槽，所述凹槽的形状可容纳多根石英管；二次石英管输送机构的后部设有石英管分拣机构；

所述石英管分拣机构包括若干组推管机构，所述推管机构从高到低分层设置于二次石英管输送机构内侧，所述二次石英管输送机构外侧分别设置有与推管机构对应设置的分类箱，所述推管机构包括气缸和推杆，推杆位于相邻的链条之间；

所述推管机构与分类箱之间设置有瓶托板，所述瓶托板连接有驱动轴，所述驱动轴上设有挡板、分类箱推板及扭簧。

所述的可调式安装机构包括挂杆、步进电机、联轴器、连接端盖、支撑座、滚珠丝杆、丝杆螺母、连接块、传感器、定位柱、相机安装架；两组挂杆的上端分别连接在上框架上两侧，两组挂杆下端分别连接在顶梁上侧面，两个座板的上部通过顶梁下侧面连接在一起，所述的滚珠丝杆穿过并水平安装在座板上，在两个座板之间设有与滚珠丝杆平行的导向轴，座板的外侧连接有步进电机，步进电机的转轴通过联轴器与丝杆同轴连接，滚珠丝杆上套装有丝杆螺母，所述丝杆螺母上固定连接有连接块，连接块与导向轴为滑动配合连接，相机安装架设置在连接块的下表面，所述的CCD相机固定连接在连接块下部，CCD相机上安装有远心镜头，在远心镜头的正下方设有背光源；所述的连接块的侧部设有定位柱，在两侧的座板上设有对应的传感器。

所述的CCD相机及其可调式安装机构均为两套。

该分拣机还设有控制模块，所述的CCD相机、传感器、推管机构均与控制模块连接。

开机后，首先完成CCD相机归位，即两套滚珠丝杆旋转带动相机向两侧运动，当定位柱随动至传感器位置时完成归位。

其次使归位后的CCD相机到达指定位置(新规格玻管检测位置)，系统启动相应的步进电机带动滚珠丝杆旋转，进而将CCD相机带动到指定位置停下。

可根据检测要求启用两套检测单元中的任意一套或两套。也可根据情况需要手动调节步进电机后端的旋钮，变更检测位置。

所述的CCD相机及其可调式安装机构均为两套。

该分拣机还设有控制模块，所述的CCD相机、传感器、推管机构均与控制模块连接。

Claims (4)

1.一种透明石英管分拣机，包括底架和设置在底架上部的料斗、上框架，在上框架内安装有一次石英管输送机构、石英管检测机构、二次石英管输送机构、石英管分拣机构，其特征是：

所述的料斗的出料口正对一次石英管输送机构，一次石英管输送机构包括输送链条，所述输送链条每个链节上面均设置有输送块，所述输送块表面设置有U形凹槽，所述U形凹槽形状与石英管截面形状匹配；

所述的一次石英管输送机构后面设有下料导杆，该下料导杆的上端部位于输送块的两侧，

所述石英管检测机构包括至少两排同向旋转设置的转盘，每排转盘包括至少两个转盘，相邻的两排转盘之间交错设置，所述转盘圆周设置有若干个豁槽，所述豁槽至多能够容置一根石英管，所述转盘上部设置有CCD相机，CCD相机上部通过可调式安装机构连接在上框架上；CCD相机镜头正对转盘；

所述二次石英管输送机构包括至少一条同步运动的输送链条以及设置在输送链条上的若干个输送块，所述输送块表面设置有凹槽，所述凹槽的形状可容纳多根石英管；二次石英管输送机构的后部设有石英管分拣机构；

所述石英管分拣机构包括若干组推管机构，所述推管机构从高到低分层设置于二次石英管输送机构内侧，所述二次石英管输送机构外侧分别设置有与推管机构对应设置的分类箱，所述推管机构包括气缸和推杆，推杆位于相邻的链条之间；

所述推管机构与分类箱之间设置有瓶托板，所述瓶托板连接有驱动轴，所述驱动轴上设有挡板、分类箱推板及扭簧。

2.根据权利要求1所述的透明石英管分拣机，其特征是：所述的可调式安装机构包括挂杆、步进电机、联轴器、连接端盖、支撑座、滚珠丝杆、丝杆螺母、连接块、传感器、定位柱、相机安装架；两组挂杆的上端分别连接在上框架上两侧，两组挂杆下端分别连接在顶梁上侧面，两个座板的上部通过顶梁下侧面连接在一起，所述的滚珠丝杆穿过并水平安装在座板上，在两个座板之间设有与滚 珠丝杆平行的导向轴，座板的外侧连接有步进电机，步进电机的转轴通过联轴器与滚珠丝杆同轴连接，滚珠丝杆上套装有丝杆螺母，所述丝杆螺母上固定连接有连接块，连接块与导向轴为滑动配合连接，相机安装架设置在连接块的下表面，所述的CCD相机固定连接在连接块下部，CCD相机上安装有远心镜头，在远心镜头的正下方设有背光源；所述的连接块的侧部设有定位柱，在两侧的座板上设有对应的传感器。

3.根据权利要求2所述的透明石英管分拣机，其特征是：所述的CCD相机及其可调式安装机构均为两套。

4.根据权利要求2所述的透明石英管分拣机，其特征是：该分拣机还设有控制模块，所述的CCD相机、传感器、推管机构均与控制模块连接。