CN104229441B - C型卡圈整列的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种C型卡圈整列的装置及方法，首先启动振动盘使C型卡圈沿着锥形料斗的走料槽上行至检测工位，其中走料槽的宽度小于C型卡圈的直径，大于C型卡圈开口方向上的宽度；第一光电传感器用于检测C型卡圈的到位情况，当第二光电传感器检测到C型卡圈上中部或下中部的光信号与设定不符时，控制阀门打开吹气口将C型卡圈吹落，从而将开口朝向错误的C型卡圈剔除，C型卡圈经过整列后，实现了方向一致的输出供料，而且高速稳定，能满足对应生产工序的使用要求；同时也节省了人力，提升了生产效率并有效降低了生产成本。

Description

C型卡圈整列的装置及方法

技术领域

本发明涉及一种整列装置，更准确地说，涉及一种振动供料中C型卡圈的正反识别装置；本发明还涉及C型卡圈整列的方法。

背景技术

振动供料系统是一种自动组装或自动加工的辅助送料设备，通过该振动供料系统可以实现物料的自动输送，广泛应用于电子、五金、塑胶、钟表业、电池、食品、连接器、医疗器械、医药、食品、玩具、文具、日常用品的制造等各个行业，是解决工业自动化设备供料的必须设备。

目前在振动供料系统中，C型卡圈100的整列一直为业界难点，参考图1，其直径D为1.5-2mm，开口方向宽度H为1.4-1.7mm,厚度t为0.2mm。首先该卡圈尺寸很小，很难对其进行正反识别(即C型卡圈的开口朝向)，即使借助昂贵的视觉系统进行识别，也存在较高的误判率，影响后到工序的进行。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种结构简单、成本低廉的C型卡圈整列的装置。

为了实现上述的目的，本发明的技术方案是：C型卡圈整列的装置，包括振动盘，所述振动盘包括振动底座和锥形料斗，在所述锥形料斗的内壁上设有螺旋向上且竖向倾斜的走料槽，所述走料槽的宽度小于C型卡圈的直径，大于C型卡圈开口方向上的宽度，所述走料槽的深度基本等于C型卡圈的厚度；

还包括至少一套正反识别装置，所述正反识别装置包括设置在检测工位中用于检测C型卡圈到位情况的第一光电传感器，以及检测位于C型卡圈上中部或下中部位置是否被遮挡的第二光电传感器，还包括通过控制阀门连接高压气体管道的吹气口；所述第一光电传感器、第二光电传感器、吹气口的配合关系如下：第一光电传感器检测C型卡圈到位后，当第二光电传感器检测到C型卡圈上中部或下中部的光信号与设定不符时，控制阀门打开吹气口将C型卡圈吹落。

优选的是，所述锥形料斗上位于走料槽路径的位置设有缺口，所述正反识别装置包括安装该缺口中并设有走料槽的连接块，所述吹气口设置在连接块上的走料槽中，所述连接块的走料槽中还设有贯通至连接块外壁用于安装第二光电传感器的通孔，所述第一光电传感器通过支架安装在该连接块上，连接块上还设有与吹气口连通的吹气接头。

优选的是，在竖向上，所述第一光电传感器的光点和所述吹气口位于所述走料槽的中间以下部位，所述第二光电传感器的光点位于所述走料槽的中间以上部位，或者，所述第一光电传感器的光点和所述吹气口位于所述走料槽的中间以上部位，所述第二光电传感器的光点位于所述走料槽的中间以下部位；

在横向上，所述第二光电传感器位于所述第一光电传感器和所述吹气口之间的位置。

优选的是，所述走料槽的底部与锥形料斗的内壁平行。

优选的是，走料槽的出口位置设置有与其连通的水平料道，以及盖在水平料道上的盖板。

优选的是，所述走料槽位于其出口的位置具有由倾斜状态渐变水平的结构。

优选的是，所述正反识别装置有两套。

本发明还提供了一种C型卡圈整列的方法，包括以下步骤：

a)启动振动盘，使C型卡圈沿着锥形料斗的走料槽上行，其中走料槽的宽度小于C型卡圈的直径，大于C型卡圈开口方向上的宽度，走料槽的深度基本等于C型卡圈的厚度；

b)当C型卡圈上行至检测工位后，首先第一光电传感器检测该C型卡圈到位，之后，

第二光电传感器检测位于C型卡圈上中部的位置，如果检测该位置被C型卡圈遮挡，则启动吹气口，将C型卡圈吹落；如果检测该位置没被C型卡圈遮挡，则不启动吹气口，C型卡圈继续上行；

或者是，第二光电传感器检测位于C型卡圈上中部的位置，如果检测该位置没被C型卡圈遮挡，则启动吹气口，将C型卡圈吹落；如果检测该位置被C型卡圈遮挡，则不启动吹气口，C型卡圈继续上行。

本发明还提供了另一种C型卡圈整列的方法，包括以下步骤：

a)启动振动盘，使C型卡圈沿着锥形料斗的走料槽上行，其中走料槽的宽度小于C型卡圈的直径，大于C型卡圈开口方向上的宽度，走料槽的深度基本等于C型卡圈的厚度；

b)当C型卡圈上行至检测工位后，首先第一光电传感器检测该C型卡圈到位，之后

第二光电传感器检测位于C型卡圈下中部的位置，如果检测该位置被C型卡圈遮挡，则不启动吹气口，C型卡圈继续上行；如果检测该位置没被C型卡圈遮挡，则启动吹气口，将C型卡圈吹落；

或者是，第二光电传感器检测位于C型卡圈下中部的位置，如果检测该位置没被C型卡圈遮挡，则不启动吹气口，C型卡圈继续上行；如果检测该位置被C型卡圈遮挡，则启动吹气口，将C型卡圈吹落。

本发明的C型卡圈整列的装置及方法，通过走料槽的自身设计，使得只有开口方向与走料槽延伸方向垂直的C型卡圈可以进入走料槽，且只能输送单层物料，因此实现了对C型卡圈方向的第一次识别筛选；进入走料槽的C型卡圈，第一光电传感器检测C型卡圈到位后，当第二光电传感器检测到C型卡圈上中部或下中部的光信号与设定不符时，控制阀门打开吹气口将C型卡圈吹落，从而将开口朝向错误的C型卡圈剔除，C型卡圈经过整列后，实现了方向一致的输出供料，而且高速稳定，能满足对应生产工序的使用要求；同时也节省了人力，提升了生产效率并有效降低了生产成本。

附图说明

图1示出了C型卡圈的主视图。

图2示出了本发明整列装置的结构示意图。

图3示出了图2中走料槽出口位置的部分结构示意图。

图4示出了图3中A处的局部放大图。

图5示出了图2中检测工位的局部放大图。

图6示出了图5中B处的局部放大图。

图7示出了开口朝向正确的C型卡圈在检测工位的结构示意图。

图8示出了开口朝向错误的C型卡圈在检测工位的结构示意图。

其中，图中的标号如下：

1-振动底座；2-锥形料斗；3-走料槽；4-连接块；5-支架；6-吹气口；7-第一光电传感器；8-第二光电传感器；9-放大器；10-控制阀门；11-盖板；12-水平料道板；100-C型卡圈。

具体实施方式

为了使本发明解决的技术问题、采用的技术方案、取得的技术效果易于理解，下面结合具体的附图，对本发明的具体实施方式做进一步说明。

参考图2，本发明提供的一种C型卡圈整列的装置，包括振动盘，所述振动盘包括振动底座1和锥形料斗2，在所述锥形料斗2的内壁上设有螺旋向上且竖向倾斜的走料槽3。在振动底座1的振动作用下，使得锥形料斗2中的物料可沿着走料槽3螺旋向上行进，以实现物料的自动供给。对于本领域的技术人员来说，振动盘属于现有的技术，故对其具体结构不再进行赘述。

走料槽3沿着锥形料斗2的内壁由下而上呈螺旋分布，该走料槽3可以是锥形料斗2侧壁的内凹形成，当然也可以是两道平行布置的凸缘围成。其中走料槽3的宽度小于C型卡圈100的直径D，大于C型卡圈100开口方向上的宽度H，这样的结构设计仅使开口向上和开口向下的C型卡圈100才能进入到走料槽3中。走料槽3的深度基本等于C型卡圈100的厚度，使得走料槽3只能容纳一层C型卡圈100，一层以上的物料则会自动滑落，实现了C型卡圈100沿螺纹形走料槽3单层输送的功能。进一步地，所述走料槽3的底部与锥形料斗2的内壁平行，使走料槽3保持与锥形料头2内壁一致的倾斜度，更利于物料的上行。

该C型卡圈整列的装置还包括至少一套正反识别装置，该正反识别装置包括设置在检测工位中用于检测C型卡圈100到位情况的第一光电传感器7，以及检测C型卡圈100上中部或下中部位置是否被C型卡圈100自身遮挡的第二光电传感器8。还包括通过控制阀门10(例如电磁阀)连接高压气体管道的吹气口6。第一光电传感器7、第二光电传感器8均采用检测精度较高的光纤传感器。第一光电传感器7、第二光电传感器8通过放大器9连接到主控单元上例如PLC单元，主控单元根据两个光电传感器反馈的信号，来判断是否打开控制阀门10，以便吹气口6进行吹气作业。例如当第一光电传感器7的出光路径被C型卡圈100遮挡时，则第一光电传感器7反馈高信号给控制单元；否则反馈低信号。控制单元根据第一光电传感器7反馈的信号类型来判断C型卡圈100是否到位。

本发明正反识别装置的具体结构如下：所述锥形料斗2上位于走料槽3路径的位置设有缺口，该缺口可以设置在走料槽3的任意路径中。当然，为了便于加工，该缺口可设置在最上层的走料槽3路径中，所述正反识别装置包括安装在该缺口中的连接块4，该连接块4刚好和缺口吻合在一起。所述连接块4上开设有走料槽，该走料槽的形状结构与锥形料斗上的走料槽3一致，而且连接块4安装好之后，连接块4上走料槽的两端将锥形料斗上的走料槽3连通起来，以保证走料槽3的连续性。

所述连接块4的走料槽中还设有贯通至连接块4外壁用于安装第二光电传感器8的通孔，所述第一光电传感器7通过支架5安装在该连接块4上，连接块4上还设有与吹气口6连通的吹气接头。

第一光电传感器、第二光电传感器、吹气口对应的走料槽上的位置即为检测工位，三者之间的安装关系，例如可以是在竖向上，所述第一光电传感器7的光点和所述吹气口6位于所述走料槽的中间以下部位，所述第二光电传感器8的光点位于所述走料槽的中间以上部位，或者，所述第一光电传感器7的光点和所述吹气口位于所述走料槽的中间以上部位，所述第二光电传感器8的光点位于所述走料槽的中间以下部位；在横向上，所述第二光电传感器8位于所述第一光电传感器7和所述吹气口6之间的位置。

采用连接块4的设计，不但方便加工，而且还避免了第一光电传感器7、第二光电传感器8、吹气口6之间的相互干涉，使得该正反识别装置可以应用到C型物料领域，例如C型卡圈100的检测。

本发明C型卡圈整列的方法如下：

a)启动振动盘，使C型卡圈100沿着锥形料斗2的走料槽3上行，参考图5、图6，C型卡圈100沿着走料槽3螺旋而上，其中位于走料槽3中的C型卡圈100，有一部分的开口朝上，部分则是开口朝下，这两种分布状态是随机的；

b)当C型卡圈100行至到检测工位后，首先第一光电传感器7检测该C型卡圈100是否到位，参考图7，当该第一光电传感器7检测的位置被C型卡圈100遮住后，则第一光电传感器7反馈高信号给控制单元，此时控制单元判断该C型卡圈100到位；否则控制单元判断该C型卡圈没有到位。

只有当第一光电传感器7检测C型卡圈100到位后，第二光电传感器8才开始检测，第二光电传感器8检测C型卡圈100上中部的位置，如果检测该位置没被C型卡圈100遮挡，也就是说此时第二光电传感器8检测的位置为C型卡圈100开口的位置，则第二光电传感器8反馈低信号给控制单元，控制单元则判断该C型卡圈100的开口朝向正确，吹气口6不工作，C型卡圈100继续上行。

如果第二光电传感器8检测该位置被C型卡圈100遮挡，也就是说此时C型卡圈100的开口朝下，第二光电传感器8反馈高信号给控制单元，控制单元则会判断该C型卡圈100的朝向不正确，参考图8，控制单元启动吹气口6，高压的气流从吹气口6中流出，吹动C型卡圈100的侧壁，将其从走料槽3上吹下，掉落至锥形料斗2中，进行再次上料。

或者是，第二光电传感器8检测位于C型卡圈100上中部的位置，如果检测该位置没被C型卡圈100遮挡，则启动吹气口6，将C型卡圈100吹落；如果检测该位置被C型卡圈100遮挡，则不启动吹气口6，C型卡圈100继续上行。

当然对于本领域的技术人员来说，第二光电传感器8也可以检测C型卡圈100下中部的位置，例如当C型卡圈100上行至检测工位后，首先第一光电传感器7检测该C型卡圈100到位，之后第二光电传感器8检测C型卡圈下中部的位置，如果检测该位置被C型卡圈100遮挡，则第二光电传感器8反馈高信号给控制单元，控制单元则判断此时C型卡圈100的开口朝上，不启动吹气口6，C型卡圈100继续上行；如果检测该位置没被C型卡圈100遮挡，则第二光电传感器8反馈低信号给控制单元，控制单元判断此时C型卡圈100的开口朝下，从而启动吹气口6，将C型卡圈100吹落。

或者是，第二光电传感器8检测位于C型卡圈100下中部的位置，如果检测该位置没被C型卡圈100遮挡，则不启动吹气口6，C型卡圈100继续上行；如果检测该位置被C型卡圈100遮挡，则启动吹气口6，将C型卡圈100吹落。

本发明的C型卡圈整列装置，第一光电传感器7检测C型卡圈100到位后，当第二光电传感器8检测到C型卡圈100上中部或下中部的光信号与设定不符时，控制阀门打开吹气口6将C型卡圈100吹落，从而将开口朝向错误的C型卡圈100剔除，C型卡圈100经过整列后，实现了物料的一致性输出，而且高速稳定，能满足对应生产工序的使用要求；同时也节省了人力，提升了生产效率并有效降低了生产成本。

为了保证本发明C型卡圈整列的正确率，在锥形料斗2上可设置多套正反识别装置，图2示出了在锥形料斗2上设置两套正反识别装置的结构示意图，每个C型卡圈100经过两次正反识别，提高了正反识别的准确率，保证后续的使用要求。

本发明的另一实施结构中，在走料槽3的出口位置设置有与其连通的水平料道，该水平料道设置在水平料道板12上，使最终出来的C型卡圈在水平的方向上输送至下一工序，参考图3、图4。为了防止C型卡圈100在水平料道中跳动，在水平料道板12上可设置一盖板11。进一步地，所述走料槽3位于其出口位置的一段为渐变水平的结构。也就是说，该走料槽3与水平料道连接的位置具有一个倾斜角度渐小的结构，也就是说逐渐由倾斜状态变为水平状态，使C型卡圈100在运动过程中由倾斜状态逐渐变为水平状态，最终经过水平料道输出。

本发明已通过优选的实施方式进行了详尽的说明。然而，通过对前文的研读，对各实施方式的变化和增加对于本领域的一般技术人员来说是显而易见的。申请人的意图是所有的这些变化和增加都落在了本发明权利要求所保护的范围中。

Claims (9)

1.C型卡圈整列的装置，包括振动盘，所述振动盘包括振动底座(1)和锥形料斗(2)，其特征在于：在所述锥形料斗(2)的内壁上设有螺旋向上且竖向倾斜的走料槽(3)，所述走料槽(3)的宽度小于C型卡圈(100)的直径，大于C型卡圈(100)开口方向上的宽度，所述走料槽(3)的深度基本等于C型卡圈(100)的厚度；

还包括至少一套正反识别装置，所述正反识别装置包括设置在检测工位中用于检测C型卡圈(100)到位情况的第一光电传感器(7)，以及检测位于C型卡圈(100)上中部或下中部位置是否被遮挡的第二光电传感器(8)，还包括通过控制阀门(10)连接高压气体管道的吹气口(6)；所述第一光电传感器(7)、第二光电传感器(8)、吹气口(6)的配合关系如下：第一光电传感器(7)检测C型卡圈(100)到位后，当第二光电传感器(8)检测到C型卡圈(100)上中部或下中部的光信号与设定不符时，控制阀门(10)打开吹气口(6)将C型卡圈(100)吹落。

2.根据权利要求1所述的C型卡圈整列的装置，其特征在于：所述锥形料斗(2)上位于走料槽(3)路径的位置设有缺口，所述正反识别装置包括安装该缺口中并设有走料槽的连接块(4)，所述吹气口(6)设置在连接块(4)上的走料槽中，所述连接块(4)的走料槽中还设有贯通至连接块(4)外壁用于安装第二光电传感器(8)的通孔，所述第一光电传感器(7)通过支架(5)安装在该连接块(4)上，连接块(4)上还设有与吹气口(6)连通的吹气接头。

3.根据权利要求1或2所述的C型卡圈整列的装置，其特征在于：

在竖向上，所述第一光电传感器(7)的光点和所述吹气口(6)位于所述走料槽的中间以下部位，所述第二光电传感器(8)的光点位于所述走料槽的中间以上部位，或者，所述第一光电传感器(7)的光点和所述吹气口位于所述走料槽的中间以上部位，所述第二光电传感器(8)的光点位于所述走料槽的中间以下部位；

在横向上，所述第二光电传感器(8)位于所述第一光电传感器(7)和所述吹气口(6)之间的位置。

4.根据权利要求1所述的C型卡圈整列的装置，其特征在于：所述走料槽(3)的底部与锥形料斗(2)的内壁平行。

5.根据权利要求1所述的C型卡圈整列的装置，其特征在于：走料槽(3)的出口位置设置有与其连通的水平料道，以及盖在水平料道上的盖板(11)。

6.根据权利要求5所述的C型卡圈整列的装置，其特征在于：所述走料槽(3)位于其出口的位置具有由倾斜状态渐变水平的结构。

7.根据权利要求1所述的C型卡圈整列的装置，其特征在于：所述正反识别装置有两套。

8.一种C型卡圈整列的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)启动振动盘，使C型卡圈(100)沿着锥形料斗(2)的走料槽(3)上行，其中走料槽(3)的宽度小于C型卡圈(100)的直径，大于C型卡圈(100)开口方向上的宽度，走料槽(3)的深度基本等于C型卡圈(100)的厚度；

b)当C型卡圈(100)上行至检测工位后，首先第一光电传感器(7)检测该C型卡圈(100)到位，之后，

第二光电传感器(8)检测位于C型卡圈(100)上中部的位置，如果检测该位置被C型卡圈(100)遮挡，则启动吹气口(6)，将C型卡圈(100)吹落；如果检测该位置没被C型卡圈(100)遮挡，则不启动吹气口(6)，C型卡圈(100)继续上行；

或者是，第二光电传感器(8)检测位于C型卡圈(100)上中部的位置，如果检测该位置没被C型卡圈(100)遮挡，则启动吹气口(6)，将C型卡圈(100)吹落；如果检测该位置被C型卡圈(100)遮挡，则不启动吹气口(6)，C型卡圈(100)继续上行。

9.一种C型卡圈整列的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)启动振动盘，使C型卡圈(100)沿着锥形料斗(2)的走料槽(3)上行，其中走料槽(3)的宽度小于C型卡圈(100)的直径，大于C型卡圈(100)开口方向上的宽度，走料槽(3)的深度基本等于C型卡圈(100)的厚度；

b)当C型卡圈(100)上行至检测工位后，首先第一光电传感器(7)检测该C型卡圈(100)到位，之后

第二光电传感器(8)检测位于C型卡圈(100)下中部的位置，如果检测该位置被C型卡圈(100)遮挡，则不启动吹气口(6)，C型卡圈(100)继续上行；如果检测该位置没被C型卡圈(100)遮挡，则启动吹气口(6)，将C型卡圈(100)吹落；

或者是，第二光电传感器(8)检测位于C型卡圈(100)下中部的位置，如果检测该位置没被C型卡圈(100)遮挡，则不启动吹气口(6)，C型卡圈(100)继续上行；如果检测该位置被C型卡圈(100)遮挡，则启动吹气口(6)，将C型卡圈(100)吹落。