CN104261096B - 一种管壳自动排序送料装置 - Google Patents

Abstract

一种管壳自动排序送料装置，所述装置依管壳运动方向，依次有振动盘、筛选机构、滑行轨道、传振机构、推料机构、装卡机构；滑行轨道安装在滑行轨道支架上、装卡机构包括下行轨道、接近传感器、直线气缸，直线气缸安装在气缸支架上，振动盘、滑行轨道支架与气缸支架都固定安装在工作台上；所述振动盘的末端与筛选机构的入口连接，筛选机构的出口与滑行轨道顶端连接，滑行轨道沿管壳运动方向依次为倾斜段和水平段，传振机构安装在滑行轨道上方并贴合滑行轨道上边缘，且将滑行轨道与振动盘连接一起；推料机构与滑动轨道水平段末端相连，用于将管壳推至下行轨道中，并由直线气缸将管壳顶出，完成筛选送料过程。

Description

一种管壳自动排序送料装置

技术领域

本发明涉及一种排序送料装置，尤其是一种管壳自动排序送料装置。

背景技术

目前，许多管壳类的小零件需要进行排序后送料，以便装卡加工，虽然有些设备具有管壳类排序或者整列的功能，但是将排序与送料结合起来以便装卡加工的设备还不多。尤其是要对由两段(粗段与细段)构成，两段外径差异小，端部无凸缘，重心与几何中心差距小，这样的管壳进行有效排序与有效送料以便进行下一步的装卡加工，现有设备的筛选装置可靠度不够高，往往不正确姿态的管壳也能进入筛选口，导致筛选装置卡死，另外管壳进入送料轨道后，即使在振动盘传递振动的情况下也容易卡住，使其送料难以保证有效，大大影响了工作效率，以及降低了自动化程度。

专利号为200420060676.1公开了一种定向等间距排序送料器，主要是对于类似于圆锥销这样的零件的排序送料，该装置设有左右对称的存储槽用来存储工件，该存储槽与齿轮上开的槽相对应，但必须是工件的小端远离齿轮旋转中心放置在齿轮开的槽内才能进行有效的排序落料，而该存储槽并不具有自动筛选出正确姿态存储零件的功能；另外，工件经过导向台的Y形槽落下后，不能保证工件被有效的装卡以便进一步加工。

专利号为201210019252.X公开了一种子弹自动排序装配装置，可以将杂乱无序的子弹进行排序装配到弹夹中，主要是利用料仓与螺杆传动来实现；但是使用的料仓入料口若为对称布置，在振动使其有序进入螺杆传动时，子弹有可能卡在入料口，使其送料暂时性的中断；此外，在推动子弹进行装配的部分并没有设置检测装置，其装卡的可靠度不足；该装置只是实现对工件的排序装配，不能对工件进行下一步的加工，而且该装置只能对末端带有凸缘的类似子弹的工件进行排序装配。

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，提供一种管壳自动排序送料装置。该装置主要能实现对由两段(粗段与细段)构成，其外径差异小，端部无凸缘，重心与几何中心差距小，这样的管壳进行有效排序与有检测的送料，以保证下一步的装卡加工顺利进行。

本发明提供了一种管壳排序送料装置，其特征是所述装置按照管壳运动方向，依次有振动盘、筛选机构、滑行轨道、传振机构、推料机构、装卡机构；滑行轨道安装在滑行轨道支架上，装卡机构包括下行轨道、接近传感器、直线气缸，直线气缸安装在气缸支架上，振动盘、滑行轨道支架与气缸支架都固定安装在工作台上；所述振动盘的末端与筛选机构的入口连接，筛选机构的出口与滑行轨道顶端连接，滑行轨道沿管壳运动方向依次为倾斜段和水平段，传振机构安装在滑行轨道上方并贴合滑行轨道上边缘，且将滑行轨道与振动盘连接一起；推料机构与滑动轨道水平段末端相连，用于将管壳推至下行轨道中，并由直线气缸将管壳顶出，完成筛选送料过程；

所述筛选机构为沿振动盘螺旋轨道末端切线方向放置的L型截面的柱状腔体，由侧面连接的筛选腔与出料腔构成，所述筛选腔与出料腔均为长方体腔，两腔共同侧面具有隔板，出料腔高度高于筛选腔，筛选腔位于上方的侧面设有入口，在筛选腔上表面向进料方向伸出进料斜坡；进料斜坡沿接近筛选腔的方向向下倾斜，坡度为8°-12°，筛选腔内沿进料方向具有筛选斜坡，筛选斜坡的坡顶与进料斜坡末端相连并向下倾斜，筛选斜坡在进料斜坡坡向方向上的坡度分量与进料斜坡相同，筛选斜坡的坡向偏向筛选腔内部且与进料斜坡的坡向成夹角，在隔板下边缘，向筛选腔外侧面方向伸出具有锐角的导板，所述锐角由导板侧边与位于出料腔和筛选腔共同侧面上的导板底边相交而成，锐角尖端位于进料斜坡与筛选斜坡交线所在的垂直于筛选机构底面的垂直面内，导板与进料斜坡平行，导板、筛选斜坡与筛选腔外侧板共同围成筛选腔的入口，筛选腔外侧板到出料腔和筛选腔共同侧面的垂直距离等于管壳粗段直径，锐角尖端到进料斜坡上表面的垂直距离大于管壳细段直径但小于管壳粗段直径，所述入口在进料时，能够仅使细段朝前的管壳进入筛选机构，并经过向出料腔倾斜的筛选斜坡而进入出料腔，而粗段朝前的管壳因为锐角尖端到进料斜坡上表面的垂直距离小于管壳粗段直径而不能进入筛选机构，在筛选斜坡与出料腔和筛选腔共同侧面交界处向出料腔内部伸出出料斜坡，出料斜坡与筛选斜坡倾斜方向相同，筛选斜坡和出料斜坡的分界线、出料腔和筛选腔共同侧面与筛选机构前后端板的交线、隔板下边缘围成管壳从筛选腔向出料腔运动的通道，所述通道的高度恰好可以容许管壳经过，出料斜坡与出料腔末端面交界处开有出口，所述末端面为与进料方向相反的端面；

所述滑行轨道的横截面呈燕尾形，由两块镜像对称布置的长条形的折板组成，所述折板由立板和顶板组成，两块折板的立板均垂直相对设置，顶板均相对向外侧弯折，立板与顶板的夹角为90°-150°。立板高度为管壳总长度的10-20％，顶板宽度为管壳总长度的10-15％；两折板顶板最大距离大于管壳最大外径，两立板距离在管壳最大外径于最小外径之间；所述滑行轨道倾斜段部分的立板固定安装在筛选机构出口下方，并沿管壳运动方向向下倾斜10°-15°；

所述传振机构包括传振壳与连接条，均由具有弹性的刚性材料制成，

所述传振壳由两块结构形状相同的侧板及一块连接板组成，两侧板底缘均加工成与所述滑行轨道倾斜段同样倾斜角度的斜边，侧板竖直安装，使侧板斜边与所述滑行轨道的上边缘结合，并用连接板将侧板连接成一体；所述连接条横截面为C型，一端固定在传振壳侧板靠近振动盘一侧，另一端与振动盘连接，连接条与筛选机构中的筛选腔均位于位滑行轨道的同侧，连接条数量根据实际情况设定，用于将振动盘的振动能量传导到整个装置，以便利用振动实现管壳的筛选和输送。

所述推料机构包括多叶旋转树与步进电机；

所述多叶旋转树安装在靠近滑行轨道水平段末端，由固定安装在滑行轨道支架上的步进电机驱动，所述步进电机固定安装在滑行轨道支架上；

所述多叶旋转树由分别结合在旋转轴两端的两层等弧度间距的叶片构成，叶片展开方向与旋转轴平行，两层叶片关于旋转轴的横截面对称，叶片宽度约为所述管壳总长的0.08-0.12倍，两层叶片之间的距离为所述管壳总长的0.3-0.5倍，旋转轴竖直安装于滑行轨道一侧，上下两层叶片分别位于滑行轨道水平段上方和下方，且叶片与滑行轨道间具有一定间隙；多叶旋转树安装位置与叶片数量设置，能够将位于滑行轨道水平段末端管壳依次拨出的同时，拦截住临近的待拨出管壳。

所述装卡机构中

下行轨道包括U型口、柱型口；所述下行轨道的所有部件均固定在气缸支架上，所述U型口的轴线与柱型口的轴线重合；

所述U型口为一半圆柱状壳体，半圆末端均有沿切线方向延伸的相同长度的一段，其垂直的中心对称平面与所述滑行轨道的中心对称平面重合，U型口的开口朝向滑行轨道水平段末端，用于在管壳从滑行轨道中拨出后将其运动方向改变为竖直向下并进入柱型口；所述柱型口为空心圆筒，位于U型口下方，柱型口下口位于装卡管壳的工位上方，与装卡管壳的随行卡具之间保持一定的距离；

接近传感器安装在滑行轨道水平段末端，用于感应滑行轨道水平段末端的管壳。

所述直线气缸位于U型口上方，活塞杆竖直向下伸出并可通过U型口、柱型口将管壳装卡到随行卡具中。

所述的管壳排序送料装置，其特征是还包括安装在滑行轨道支架上，位于滑行轨道下方且与滑行轨道倾斜段平行的辅助整列机构，所述辅助整列机构包括光轴、传动部件、驱动电机；

所述光轴为两个，位于滑行轨道下方并与滑行轨道倾斜段平行，所述光轴沿滑行轨道的对称面对称布置，光轴轴心线与所述滑行轨道底板的垂直距离小于管壳在输送时露出滑行轨道底板的长度；所述光轴为阶梯轴，中间段的轴径大于两端轴径，光轴中间段长度大于等于滑行轨道倾斜段长度，在运行时，管壳从滑行轨道下端伸出伸入两光轴中间段之间，两光轴中间段之间的距离恰好可以容纳管壳伸入。光轴的安装高度和与滑行轨道的距离可以根据管壳的尺寸进行调整。

所述光轴由驱动电机通过传动部件驱动旋转，传动部件安装于光轴两端的细部，所述传动部件采用直齿齿轮传动的一级减速方案。

本发明还提供了一种利用所述排序送料装置对管壳进行排序送料的方法，其特征是，所述管壳由粗段与细段构成，端部无凸缘，重心与形心的距离小于管壳轴线长度的10％

对所述管壳进行排序送料时，大量管壳在振动盘的作用下，沿着振动盘的螺旋轨道滑行到筛选机构的入口，细段在前的管壳在经过进料斜坡开始进入筛选腔后，在筛选斜坡的作用下，向出料腔方向滚动，并经过管壳从筛选腔向出料腔运动的通道进入出料腔并从出口离开筛选机构进入滑行轨道，而粗段在前的管壳，因锐角尖端到进料斜坡与筛选斜坡交线的距离小于管壳粗段直径，而不能进入筛选腔，并在振动盘振动的作用下，从进料斜坡侧面滑出并重新落入振动盘中；

在振动盘的振动下，进入滑行轨道的管壳会由轨道夹持着向下滑行，并且当进入滑行轨道水平段时，在推料机构、装卡机构的协同作用下装卡到位于装卡管壳的工位的随行卡具中，完成管壳的筛选、装卡工序。

当管壳进入滑行轨道水平段末端时，接近传感器7感应到管壳运行到接近多叶旋转树并能够被叶片拨动的位置时，且装卡管壳准备下一道工序的随行卡具也已经与下行轨道的轴心对齐，此时，多叶旋转树得到信号，开始将一个管壳拨入下行轨道，并拦截住在滑行轨道上与该管壳邻近的待传送的管壳，然后，已经准备就绪的直线气缸将下行轨道的管壳顶入随行卡具，其中各元器的控制及信号的处理是通过PLC来实现的。

PLC的动作控制流程为

1)就位检测，接近传感器检测到管壳运行到接近多叶旋转树并能够被叶片拨动的位置，同时检测随行卡具是否到达下行轨道的柱形口下口位置；

2)拨动管壳若步骤1)条件满足则控制多叶旋转树转动拨动一个管壳进入下行轨道中；若不满足步骤1)条件则继续执行步骤1)进行就位检测

3)气缸自检，检测气缸是否就绪；

4)气缸动作，若步骤3)条件满足则气缸动作将管壳顶入随行卡具完成装卡，若步骤3)条件不满足则继续执行步骤2)气缸自检。

所述对管壳进行排序送料的方法，其特征是，所述排序送料装置还包括所述辅助整列机构，

当具有辅助整列机构时，进入滑行轨道的管壳细段夹于两光轴之间，当光轴转动时，在振动作用下，不断碰撞光轴，并因光轴的转动而产生一定的推动作用，从而促进管壳输送，避免其卡在避免在滑行轨道中。

本发明的有益效果是该装置能实现对两端大小不同，但差异较小，无凸缘，重心几乎与几何中心(形心)重合的管壳类的筛选排序，本发明提供的装置，设计了全新的筛选机构，细段在前的管壳在经过进料斜坡开始进入筛选腔后，在筛选斜坡的作用下，向出料腔方向滚动，并经过管壳从筛选腔向出料腔运动的通道进入出料腔并从出口离开筛选机构，而粗段在前的管壳，因锐角尖端到进料斜坡上表面的垂直距离小于管壳粗段直径，而不能进入筛选腔，并在振动盘振动的作用下，进料斜坡侧面滑出并重新落入振动盘中，同时，通过传振机构，有效的利用了振动盘的振动能量，对于表面光滑的管壳，能够直接完成筛选与输送过程，机构简单，且节约能源，对于表面较为粗糙的管壳，本发明提供装置可以安装辅助整列机构，将辅助整列机构的中光轴的的旋转与振动盘提供的振动结合起来，可以是管壳在振动及光轴的碰撞、旋转推进作用下，更加可靠的完成输送，与现有技术中常见的利用螺杆推进输送的机构相比，采用光轴可以避免对管壳表面造成破坏，与振动结合的输送也可以降低辅助整列机构电机的功率，从而节约了设备成本与能源消耗。当完成输送后，本发明提供装置利用接近传感器及PLC控制多叶旋转树拨动管壳及气缸动作，更加便于的管壳装卡与后续加工工序。

附图说明

图1为本发明具体实施方式提供的管壳排序送料装置的总体结构右视示意图；

图2为本发明具体实施方式提供的管壳排序送料装置的总体结构俯视示意图；

图3为本发明具体实施方式提供的管壳排序送料装置的筛选机构轴测示意图；

图4为本发明具体实施方式提供的管壳排序送料装置的筛选机构俯视示意图；

图5为本发明具体实施方式提供的管壳排序送料装置的滑行轨道主视示意图；

图6为本发明具体实施方式提供的管壳排序送料装置的滑行轨道的移出断面示意图；

图7为本发明具体实施方式提供的的传振机构结构示意图；

图8为本发明具体实施方式提供的管壳排序送料装置的多叶旋转树轴测图；

图9为本发明具体实施方式提供的管壳排序送料装置的柱形口轴测示意图

图10为本发明具体实施方式提供的管壳排序送料装置的柱型口剖视示意图；

图11为本发明具体实施方式提供的管壳排序送料装置进行排序送料操作的管壳外形示意图。

在图中，1.筛选机构，2.辅助整列机构，3.滑行轨道，4.传振机构，5.推料机构，6.下行轨道，7.接近传感器，8.直线气缸，9.滑行轨道支架，10.气缸支架；21.光轴，22.传动部件，23.驱动电机，41.传振壳，42.连接条，51.多叶旋转树，52.步进电机，61.U型口，62.柱型口；11.筛选腔，12.出料腔，13.隔板，111.入口，112.进料斜坡，113.筛选斜坡，114.筛选腔外侧板，115.导板，121.出口，122.出料斜坡；

具体实施方式

下面结合实施例及附图，详细叙述本发明。

本发明提供的管壳排序送料装置依管壳运动方向，依次有振动盘、筛选机构1、辅助整列机构2、滑行轨道3、传振机构4、推料机构5、装卡机构；滑行轨道3安装在滑行轨道支架9上、装卡机构包括下行轨道6、接近传感器7、直线气缸8，直线气缸安装在气缸支架10上，振动盘、滑行轨道支架9与气缸支架10都固定安装在工作台上；所述振动盘的末端与筛选机构1的入口111连接，筛选机构1的出口121与滑行轨道3顶端连接，滑行轨道3依管壳运动方向依次为倾斜段和水平段，辅助整列机构2安装在滑行轨道支架9上，位于滑行轨道下方且与滑行轨道倾斜段平行，传振机构4安装在滑行轨道上方并贴合滑行轨道上边缘，且将滑行轨道与振动盘连接一起；推料机构5与滑动轨道水平段末端相连，用于将管壳推至下行轨道中，并由直线气缸将管壳顶出，完成筛选送料过程。所述管壳排序送料装置总体结构主视示意图及俯视示意图分别图1、2所示(振动盘未绘出)，

所述筛选机构1为沿振动盘螺旋轨道末端切线方向放置的L型截面的柱状腔体，由侧面连接的筛选腔11与出料腔12构成，所述筛选腔与出料腔均为长方体腔，两腔共同侧面具有隔板13，出料腔高度高于筛选腔，筛选腔11位于上方的侧面设有入口111，在筛选腔上表面向进料方向伸出进料斜坡112；进料斜坡沿接近筛选腔的方向向下倾斜，坡度为8°-12°，筛选腔内沿进料方向具有筛选斜坡113，筛选斜坡的坡顶与进料斜坡末端相连并向下倾斜，筛选斜坡在进料斜坡坡向方向上的坡度分量与进料斜坡相同，筛选斜坡的坡向偏向筛选腔内部且与进料斜坡的坡向成夹角，在隔板13下边缘，向筛选腔外侧面方向伸出具有锐角的导板115，所述锐角由导板侧边与位于出料腔和筛选腔共同侧面上的导板底边相交而成，锐角尖端位于进料斜坡与筛选斜坡交线所在的垂直于筛选机构底面的垂直面内，导板与进料斜坡平行，导板、筛选斜坡与筛选腔外侧板114共同围成筛选腔的入口111，筛选腔外侧板到出料腔和筛选腔共同侧面的垂直距离等于管壳粗段直径，锐角尖端到进料斜坡上表面的垂直距离大于管壳细段直径但小于管壳粗段直径，所述入口在进料时，能够仅使细段朝前的管壳进入筛选机构，并经过向出料腔倾斜的筛选斜坡而进入出料腔，而粗段朝前的管壳因为锐角尖端到进料斜坡上表面的垂直距离小于管壳粗段直径而不能进入筛选机构，在筛选斜坡与出料腔和筛选腔共同侧面交界处向出料腔12内部伸出出料斜坡，出料斜坡与筛选斜坡倾斜方向相同，筛选斜坡和出料斜坡的分界线、出料腔和筛选腔共同侧面与筛选机构前后端板的交线、隔板下边缘围成管壳从筛选腔向出料腔运动的通道，所述通道的高度恰好可以容许管壳经过，出料斜坡与出料腔末端面交界处开有出口121，所述末端面为与进料方向相反的端面。所述筛选机构的轴测示意图如图3所示，俯视示意图如图4所示，所述振动盘与筛选机构的连接结构示意图如图11所示

所述滑行轨道3的横截面呈燕尾形(见图6)，由两块镜像对称布置的长条形的折板组成，所述折板由立板和顶板组成，两块折板的立板均垂直相对设置，顶板均相对向外侧弯折，立板与顶板的夹角为90°-150°。立板高度为管壳总长度的10-20％，顶板宽度为管壳总长度的10-15％；两折板顶板最大距离大于管壳最大外径，两立板距离在管壳最大外径与最小外径之间；所述滑行轨道倾斜段部分的立板固定安装在筛选机构出口下方，并沿管壳运动方向向下倾斜10°-15°。所述滑行轨道的主视图见图5，滑行轨道的移出断面(即本段所述“横截面”)示意图见图6

所述辅助整列机构2包括光轴21、传动部件22、驱动电机23；

所述光轴21为两个，位于滑行轨道下方并与滑行轨道倾斜段平行，所述光轴沿与滑行轨道3的共对称面对称布置，光轴轴心线与所述滑行轨道3底板的垂直距离小于管壳在输送时露出滑行轨道底板的长度；所述光轴21为阶梯轴，中间段的轴径大于两端轴径，光轴中间段长度大于等于滑行轨道倾斜段长度，在运行时，管壳从滑行轨道下端伸出伸入两光轴中间段之间，两光轴中间段之间的距离恰好可以容纳管壳伸入。光轴的安装高度和与滑行轨道的距离可以根据管壳的尺寸进行调整。

所述光轴21由驱动电机23通过传动部件22驱动旋转，传动部件安装于光轴两端的细部，本实施方式中传动部件22优选采用直齿齿轮传动的一级减速方案。

所述辅助整列机构为选装部件。

所述传振机构4包括传振壳41与连接条42；均由具有弹性的刚性材料制成，本实施方式中采用钢材制成。

所述传振壳41由两块结构形状相同的侧板及一块连接板组成，两侧板底缘均加工成与所述滑行轨道3倾斜段同样倾斜角度的斜边，侧板竖直安装，使侧板斜边与所述滑行轨道3的上边缘结合，并用连接板将侧板连接成一体；所述连接条42横截面为C型，一端固定在传振壳侧板靠近振动盘一侧，另一端与振动盘连接，连接条与筛选机构中的筛选腔均位于位滑行轨道的同侧，连接条数量根据实际情况设定，本实施方式中为3个，用于将振动盘的振动能量传导到整个装置，以便利用振动实现管壳的筛选和输送。所述传振机构结构示意图如图7所示。

所述推料机构5包括多叶旋转树51与步进电机52；

所述多叶旋转树51安装在靠近滑行轨道3水平段末端，由固定安装在滑行轨道支架9上的步进电机52驱动，所述步进电机52固定安装在滑行轨道支架9上；

所述多叶旋转树51由分别结合在旋转轴两端的两层等弧度间距的叶片构成，叶片展开方向与旋转轴平行，两层叶片关于旋转轴的横截面对称，叶片宽度约为所述管壳总长的0.08-0.12倍，两层叶片之间的距离为所述管壳总长的0.3-0.5倍，旋转轴竖直安装于滑行轨道一侧，上下两层叶片分别位于滑行轨道水平段上方和下方，且叶片与滑行轨道间具有一定间隙；多叶旋转树安装位置与叶片数量设置，能够将位于滑行轨道水平段末端管壳依次拨出的同时，拦截住临近的待拨出管壳。

所述多叶旋转树的轴测示意图如图8所示

所述装卡机构中，

下行轨道6包括U型口61、柱型口62；所述下行轨道6的所有部件均固定在气缸支架10上，所述U型口61的轴线与柱型口62的轴线重合；

所述U型口61为一半圆柱状壳体，半圆末端均有沿切线方向延伸的相同长度的一段，其垂直的中心对称平面与所述滑行轨道3的中心对称平面重合，U型口的开口朝向滑行轨道水平段末端，用于在管壳从滑行轨道中拨出后将其运动方向改变为竖直向下并进入柱型口62；所述柱型口62为空心圆筒，位于U型口下方，柱型口62下口位于装卡管壳的工位上方，与装卡管壳的随行卡具之间保持一定的距离；

接近传感器7安装在滑行轨道水平段末端，用于感应滑行轨道水平段末端的管壳。

所述直线气缸位于U型口上方，活塞杆竖直向下伸出并可通过U型口、柱型口将管壳装卡到随行卡具中。

所述U型口结构示意图如图9所示，所述柱形口剖视示意图见图10，

本发明排序送料装置的工作原理是：所述管壳排序送料装置进行排序送料操作的管壳由粗段与细段构成，端部无凸缘，重心与形心的距离小于管壳轴线长度的10％，

对管壳进行排序送料时，大量管壳在振动盘的作用下，沿着振动盘的螺旋轨道滑行到筛选机构1的入口111，姿态正确的，即细段在前的管壳可以通过入口111进入滑行轨道3，因传振机构将振动盘的振动传导至整个装置，在振动作用下，粗段在前的管壳会因振动而无法进入筛选机构的入口，并被挡出落回振动盘中；

在振动盘的振动下，进入滑行轨道的管壳会由轨道夹持着向下滑行，并且当进入滑行轨道水平段时，在推料机构、装卡机构的协同作用下装卡到位于装卡管壳的工位的随行卡具中，完成管壳的筛选、装卡工序。

为了适应于不同类型的管壳的筛选，装卡，可以在装置中安装辅助整列机构，当具有辅助整列机构时，进入滑行轨道的管壳细段夹于两光轴之间，当光轴转动时，在振动作用下，不断碰撞光轴，并因光轴的转动而产生一定的推动作用，从而促进管壳输送，避免其卡在避免在滑行轨道中。

当管壳进入滑行轨道水平段末端时，接近传感器7感应到管壳运行到接近多叶旋转树并能够被叶片拨动的位置时，且装卡管壳准备下一道工序的随行卡具也已经与下行轨道6的轴心对齐，此时，多叶旋转树51得到信号，开始将一个管壳拨入下行轨道6，并拦截住在滑行轨道3上与该管壳邻近的待传送的管壳，然后，已经准备就绪的直线气缸8将下行轨道6的管壳顶入随行卡具，其中各元器的控制及信号的处理是通过PLC来实现的。

PLC的动作控制流程为

1)就位检测，接近传感器检测到管壳运行到接近多叶旋转树并能够被叶片拨动的位置，同时检测随行卡具是否到达下行轨道的柱形口下口位置；

2)拨动管壳若步骤1)条件满足则控制多叶旋转树转动拨动一个管壳进入下行轨道中；若不满足步骤1)条件则继续执行步骤1)进行就位检测

3)气缸自检，检测气缸是否就绪；

4)气缸动作，若步骤3)条件满足则气缸动作将管壳顶入随行卡具完成装卡，若步骤3)条件不满足则继续执行步骤2)气缸自检。

Claims (5)

1.一种管壳排序送料装置，其特征是所述装置按照管壳运动方向，依次有振动盘、筛选机构、滑行轨道、传振机构、推料机构、装卡机构；滑行轨道安装在滑行轨道支架上，装卡机构包括下行轨道、接近传感器、直线气缸，直线气缸安装在气缸支架上，振动盘、滑行轨道支架与气缸支架都固定安装在工作台上；所述振动盘的末端与筛选机构的入口连接，筛选机构的出口与滑行轨道顶端连接，滑行轨道沿管壳运动方向依次为倾斜段和水平段，传振机构安装在滑行轨道上方并贴合滑行轨道上边缘，且将滑行轨道与振动盘连接一起；推料机构与滑行轨道水平段末端相连，用于将管壳推至下行轨道中，并由直线气缸将管壳顶出，完成筛选送料过程；

所述筛选机构为沿振动盘螺旋轨道末端切线方向放置的L型截面的柱状腔体，由侧面连接的筛选腔与出料腔构成，所述筛选腔与出料腔均为长方体腔，两腔共同侧面具有隔板，出料腔高度高于筛选腔，筛选腔位于上方的侧面设有入口，在筛选腔上表面向进料方向伸出进料斜坡；进料斜坡沿接近筛选腔的方向向下倾斜，坡度为8°-12°，筛选腔内沿进料方向具有筛选斜坡，筛选斜坡的坡顶与进料斜坡末端相连并向下倾斜，筛选斜坡在进料斜坡坡向方向上的坡度分量与进料斜坡相同，筛选斜坡的坡向偏向筛选腔内部且与进料斜坡的坡向成夹角，在隔板下边缘，向筛选腔外侧面方向伸出具有锐角的导板，所述锐角由导板侧边与位于出料腔和筛选腔共同侧面上的导板底边相交而成，锐角尖端位于进料斜坡与筛选斜坡交线所在的垂直于筛选机构底面的垂直面内，导板与进料斜坡平行，导板、筛选斜坡与筛选腔外侧板共同围成筛选腔的入口，筛选腔外侧板到出料腔和筛选腔共同侧面的垂直距离等于管壳粗段直径，锐角尖端到进料斜坡上表面的垂直距离大于管壳细段直径但小于管壳粗段直径，所述入口在进料时，能够仅使细段朝前的管壳进入筛选机构，并经过向出料腔倾斜的筛选斜坡而进入出料腔，而粗段朝前的管壳因为锐角尖端到进料斜坡上表面的垂直距离小于管壳粗段直径而不能进入筛选机构，在筛选斜坡与出料腔和筛选腔共同侧面交界处向出料腔内部伸出出料斜坡，出料斜坡与筛选斜坡倾斜方向相同，筛选斜坡和出料斜坡的分界线、出料腔和筛选腔共同侧面与筛选机构前后端板的交线、隔板下边缘围成管壳从筛选腔向出料腔运动的通道，所述通道的高度恰好可以容许管壳经过，出料斜坡与出料腔末端面交界处开有出口，所述末端面为与进料方向相反的端面；

所述滑行轨道的横截面呈燕尾形，由两块镜像对称布置的长条形的折板组成，所述折板由立板和顶板组成，两块折板的立板均垂直相对设置，顶板均相对向外侧弯折，立板与顶板的夹角为90°-150°；立板高度为管壳总长度的10-20％，顶板宽度为管壳总长度的10-15％；两折板顶板最大距离大于管壳最大外径，两立板距离在管壳最大外径于最小外径之间；所述滑行轨道倾斜段部分的立板固定安装在筛选机构出口下方，并沿管壳运动方向向下倾斜10°-15°；

所述传振机构包括传振壳与连接条，均由具有弹性的刚性材料制成；

所述传振壳由两块结构形状相同的侧板及一块连接板组成，两侧板底缘均加工成与所述滑行轨道倾斜段同样倾斜角度的斜边，侧板竖直安装，使侧板斜边与所述滑行轨道的上边缘结合，并用连接板将侧板连接成一体；所述连接条横截面为C型，一端固定在传振壳侧板靠近振动盘一侧，另一端与振动盘连接，连接条与筛选机构中的筛选腔均位于位滑行轨道的同侧，用于将振动盘的振动能量传导到整个装置，以便利用振动实现管壳的筛选和输送；

所述推料机构包括多叶旋转树与步进电机；

所述多叶旋转树安装在靠近滑行轨道水平段末端，由固定安装在滑行轨道支架上的步进电机驱动，所述步进电机固定安装在滑行轨道支架上；

所述多叶旋转树由分别结合在旋转轴两端的两层等弧度间距的叶片构成，叶片展开方向与旋转轴平行，两层叶片关于旋转轴的横截面对称，叶片宽度为所述管壳总长的0.08-0.12倍，两层叶片之间的距离为所述管壳总长的0.3-0.5倍，旋转轴竖直安装于滑行轨道一侧，上下两层叶片分别位于滑行轨道水平段上方和下方，且叶片与滑行轨道间具有一定间隙；多叶旋转树安装位置与叶片数量设置，能够将位于滑行轨道水平段末端管壳依次拨出的同时，拦截住临近的待拨出管壳；

所述装卡机构中，

下行轨道包括U型口、柱型口；所述下行轨道的所有部件均固定在气缸支架上，所述U型口的轴线与柱型口的轴线重合；

所述U型口为一半圆柱状壳体，半圆末端均有沿切线方向延伸的相同长度的一段，其垂直的中心对称平面与所述滑行轨道的中心对称平面重合，U型口的开口朝向滑行轨道水平段末端，用于在管壳从滑行轨道中拨出后将其运动方向改变为竖直向下并进入柱型口；所述柱型口为空心圆筒，位于U型口下方，柱型口下口位于装卡管壳的工位上方，与装卡管壳的随行卡具之间保持一定的距离；

接近传感器安装在滑行轨道水平段末端，用于感应滑行轨道水平段末端的管壳；

所述直线气缸位于U型口上方，活塞杆竖直向下伸出并可通过U型口、柱型口将管壳装卡到随行卡具中。

2.如权利要求1所述的管壳排序送料装置，其特征是还包括安装在滑行轨道支架上，位于滑行轨道下方且与滑行轨道倾斜段平行的辅助整列机构，所述辅助整列机构包括光轴、传动部件、驱动电机；

所述光轴为两个，位于滑行轨道下方并与滑行轨道倾斜段平行，所述光轴沿滑行轨道的对称面对称布置，光轴轴心线与所述滑行轨道底板的垂直距离小于管壳在输送时露出滑行轨道底板的长度；所述光轴为阶梯轴，中间段的轴径大于两端轴径，光轴中间段长度大于等于滑行轨道倾斜段长度，在运行时，管壳从滑行轨道下端伸出伸入两光轴中间段之间，两光轴中间段之间的距离恰好可以容纳管壳伸入；所述光轴由驱动电机通过传动部件驱动旋转，传动部件安装于光轴两端的细部。

3.如权利要求2所述的管壳排序送料装置，其特征是所述传动部件采用直齿齿轮传动的一级减速方案。

4.一种利用如权利要求1所述排序送料装置对管壳进行排序送料的方法，其特征是，所述管壳由粗段与细段构成，端部无凸缘，重心与形心的距离小于管壳轴线长度的10％，对所述管壳进行排序送料时，大量管壳在振动盘的作用下，沿着振动盘的螺旋轨道滑行到筛选机构的入口，细段在前的管壳在经过进料斜坡开始进入筛选腔后，在筛选斜坡的作用下，向出料腔方向滚动，并经过管壳从筛选腔向出料腔运动的通道进入出料腔并从出口离开筛选机构进入滑行轨道，而粗段在前的管壳，因锐角尖端到进料斜坡与筛选斜坡交线的距离小于管壳粗段直径，而不能进入筛选腔，并在振动盘振动的作用下，从进料斜坡侧面滑出并重新落入振动盘中；

在振动盘的振动下，进入滑行轨道的管壳会由轨道夹持着向下滑行，并且当进入滑行轨道水平段时，在推料机构、装卡机构的协同作用下装卡到位于装卡管壳的工位的随行卡具中，完成管壳的筛选、装卡工序；

当管壳进入滑行轨道水平段末端时，接近传感器感应到管壳运行到接近多叶旋转树并能够被叶片拨动的位置时，且装卡管壳准备下一道工序的随行卡具也已经与下行轨道的轴心对齐，此时，多叶旋转树得到信号，开始将一个管壳拨入下行轨道，并拦截住在滑行轨道上与该管壳邻近的待传送的管壳，然后，已经准备就绪的直线气缸将下行轨道的管壳顶入随行卡具，其中各元器的控制及信号的处理是通过PLC来实现的，所述PLC的动作控制流程为：

1)就位检测，接近传感器检测到管壳运行到接近多叶旋转树并能够被叶片拨动的位置，同时检测随行卡具是否到达下行轨道的柱形口下口位置；

2)拨动管壳，若步骤1)条件满足则控制多叶旋转树转动拨动一个管壳进入下行轨道中；若不满足步骤1)条件则继续执行步骤1)进行就位检测；

3)气缸自检，检测气缸是否就绪；

4)气缸动作，若步骤3)条件满足则气缸动作将管壳顶入随行卡具完成装卡，若步骤3)条件不满足则继续执行步骤2)气缸自检。

5.如权利要求4所述对管壳进行排序送料的方法，其特征是，所述排序送料装置还包括如权利要求2或3所述管壳排序送料装置中的辅助整列机构，当具有辅助整列机构时，进入滑行轨道的管壳细段夹于两光轴之间，当光轴转动时，在振动作用下，不断碰撞光轴，并因光轴的转动而产生一定的推动作用，从而促进管壳输送，避免其卡在滑行轨道中。