CN104290972B - 一种塑料管自动分拣计数装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种塑料管自动分拣计数装置，包括进料料仓（1）、过渡料仓（2）、托取装置（3）、分拣计数装置（4）和电控装置（5），进料料仓内的塑料管经出料门（12）进入过渡料仓，在过渡料仓内部前部落入托取装置后堆积，托举装置上升将部分塑料管托起，分拣计数装置的导向机构（41）承接并将塑料管导入到设定计数数量的计数仓（42）内，通过数据采集机构（43）对塑料管的端面进行数据采集并通过工业控制计算机程序进行计算、识别，进而实现计数，多于设定数量的塑料管可被余料分拣机构（44）分拣并分隔。本塑料管取料分拣计数系统结构简单、占用空间小，且受管材生产线的制约较小，能够实现高效、精确计数。

Description

一种塑料管自动分拣计数装置

技术领域

本发明涉及一种分拣计数装置，具体是一种适用于细长塑料管的自动分拣计数装置，属于塑料管计数包装技术领域。

背景技术

在非金属管路中，应用最广泛的是塑料管，塑料管一般是以合成树脂，也就是聚酯为原料、加入稳定剂、润滑剂、增塑剂等，以“塑”的方法在制管机内经挤压加工而成，由于它具有质轻、耐腐蚀、外形美观、无不良气味、加工容易、施工方便等特点，在建筑工程中获得了越来越广泛的应用，主要用作房屋建筑的自来水供水系统配管、排水、排气和排污卫生管、地下排水管系统、雨水管以及电线安装配套用的穿线管等。

塑料管制造厂的出厂外径规格一般有20㎜、25㎜、32㎜、40㎜、50㎜、63㎜及75㎜以上等各种标准，其壁厚出厂规格一般有1.8㎜、2.0㎜、2.5㎜、3.2㎜、3.7㎜、5.0㎜及5.5㎜以上等各种标准，其长度出厂规格一般有4m、6m或8m，由于塑料管具有较高的韧性、但刚性不强，因此管径较细的塑料管在取放时会弯曲，特别是计数包装时，清点数目比较困难。

对细长塑料管的计数通常采用称重的方式，或者采用在塑料管通过的路径上设置计数器进行计数统计，采用称重的方式时由于每根塑料管的重量会有细微差别，因此计数不准确；采用计数器的方式时由于是一根一根进行计数统计，因此计数效率较低；且若计数的数量多于或少于规定数量，其多余或欠缺数量的塑料管一般通过人工操作进行分拣，分拣效率较低。

现有技术中对细长塑料管的自动计数装置一般是直接安装在管材生产线的尾部，如申请号为201310491693.4的中国发明专利《一模四出塑料线形管材的自动包装装置》，该发明公开了采用履带托架将生产线产出的塑料管一个一个提升并计数，计数至设定数目时再进行进入下道工序进行包装，这种计数方式依然采用称重的方式，而且还存在以下缺陷：

1.管材生产线的最后一道工序一般是截断工序，即将上道工序送来的塑料管按标准长度进行截断，截断工序为保证标准长度一般是一根根截，即经截断工序产出的标准长度的塑料管是一根根地出料，这样势必造成后续的塑料管取料分拣计数系统需一根根地承接，进而造成计数效率较低；

2.塑料管自动计数装置受管材生产线的制约性大，若生产线环节出故障，该系统就无法正常运行；

3.若每条管材生产线均设置塑料管自动计数装置，不但空间占用庞大，而且造成资源浪费。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种塑料管自动分拣计数装置，结构简单、占用空间小，能够实现高效、精确计数及自动分拣多余数量的塑料管。

为了实现上述目的，本塑料管自动分拣计数装置包括导向支撑架、计数仓、数据采集机构、余料分拣机构和电控机构；

所述的导向支撑架包括架体和导向架，架体是左右两端及前端面封闭的框架结构，其底部固定安装于地面，其框架内部的左右宽度尺寸与塑料管的长度尺寸配合；导向架后端高、前端低、倾斜设置在架体上；

所述的计数仓设置于导向架的前端，包括位于上端的瓶颈结构、位于瓶颈结构下部的仓体和与仓体连接的伸缩机构Ⅰ，瓶颈结构包括前定位板和后定位板，前定位板和后定位板是安装在架体上的左右水平设置、前后平行设置的两块长条板或多块定位板，且左右截面方向上前定位板和后定位板之间的间距大于塑料管外径尺寸的整倍数，后定位板的顶端与导向架的前端底部连接；仓体包括前仓板和后仓板，前仓板或后仓板顶端与瓶颈结构的前定位板或后定位板底端连接，后仓板或前仓板的顶端铰接连接于瓶颈结构的后定位板或前定位板底端，后仓板或前仓板的底端与前仓板或后仓板的底端接触闭合、且左右截面方向上前仓板和后仓板围成圆形或其他几何图形；伸缩机构Ⅰ一端与架体铰接连接，另一端与后仓板或前仓板的外表面铰接连接；

所述的数据采集机构包括数据采集板，数据采集板正对且垂直于计数仓的端面设置，数据采集板上设置有图像采集器；

所述的余料分拣机构包括分拣器和隔离器，分拣器安装在数据采集机构上或附近位置，分拣器是具有坐标运动系的机械臂，包括至少一个分拣机械杆，分拣机械杆的直径小于塑料管的内径；隔离器至少设置两件，安装在瓶颈结构的前定位板或后定位板内，隔离器设有伸出机构Ⅱ，伸出机构Ⅱ的行程与瓶颈结构的前定位板和后定位板之间的间距尺寸配合；

所述的电控机构包括工业控制计算机、计数回路、分拣隔离回路和计数仓释放回路等，工业控制计算机分别与数据采集机构、分拣器、伸出机构Ⅱ和伸缩机构Ⅰ电连接。

作为本发明的进一步改进方案，所述的数据采集机构上还设有报警机构，所述的电控机构还包括报警回路，工业控制计算机与数据采集机构上的报警机构电连接。

作为本发明的进一步改进方案，所述的前仓板顶端与瓶颈结构的前定位板底端铰接连接，所述的后仓板顶端与瓶颈结构的后定位板底端铰接连接，所述的伸缩机构Ⅰ设置为两件，一端分别与架体铰接连接，另一端分别与前仓板和后仓板的外表面铰接连接。

作为本发明的优选方案，所述的前仓板或后仓板左右方向上设置成连接在一起的隔段式结构或框架结构。

作为本发明的进一步改进方案，所述的瓶颈结构的底端铰接连接于后仓板或前仓板顶端的后定位板或前定位板通过位置调节机构安装在架体上。

作为本发明的优选方案，所述的伸缩机构Ⅰ和伸缩机构Ⅱ采用气缸。

与现有技术相比，本塑料管自动分拣计数装置由于采用导向支撑架将塑料管导入到设定计数数量的带有瓶颈结构的计数仓内，并通过数据采集机构对计数仓内的塑料管端面进行数据采集并通过工业控制计算机程序进行计算、识别，进而实现计数，因此可实现大批量塑料管的计数，且计数准确；由于余料分拣机构包括分拣器和隔离器，分拣器将分拣出的多余的塑料管一端挑起一定高度，隔离器伸出可将其与额定计数的塑料管分隔开，因此不需要人工操作进行分拣，计数分拣效率较高；由于可通过进料料仓进行集中供料，因此受管材生产线的制约较小，可实现多个管材生产线供应一个自动分拣计数装置，设备利用率较高；结构相对简单、紧凑，空间占用较小。

附图说明

图1是本发明的三维结构示意图；

图2是本发明的侧面结构示意图；

图3是图2 的后视图；

图4是图2的俯视图。

图中：1、导向支撑架，11、架体，12、导向架，2、计数仓，21、瓶颈结构，211、前定位板，212、后定位板，22、仓体，221、前仓板，222、后仓板，23、伸缩机构Ⅰ，3、数据采集机构，31、数据采集板，4、余料分拣机构，41、分拣器，42、隔离器，421、伸出机构Ⅱ，5、电控机构。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图1至图4所示，本塑料管自动分拣计数装置包括导向支撑架1、计数仓2、数据采集机构3、余料分拣机构4和电控机构5（以下描述以计数仓2在整个塑料管自动分拣计数装置中所在的方向为前方描述）。

所述的导向支撑架1包括架体11和导向架12，架体11是左右两端及前端面封闭的框架结构，其底部固定安装于地面，其框架内部的左右宽度尺寸与塑料管的长度尺寸配合；导向架12后端高、前端低、倾斜设置在架体11上，用于对前道工序来的塑料管进行导向。

所述的计数仓2设置于导向架12的前端，包括位于上端的瓶颈结构21、位于瓶颈结构21下部的仓体22和与仓体22连接的伸缩机构Ⅰ23，瓶颈结构21包括前定位板211和后定位板212，前定位板211和后定位板212是安装在架体11上的左右水平设置、前后平行设置的两块长条板或多块定位板，且左右截面方向上前定位板211和后定位板212之间的间距大于塑料管外径尺寸的整倍数，后定位板212的顶端与导向架12的前端底部连接；仓体22包括前仓板221和后仓板222，前仓板221或后仓板222顶端与瓶颈结构21的前定位板211或后定位板212底端连接，后仓板222或前仓板221的顶端铰接连接于瓶颈结构21的后定位板212或前定位板211底端，后仓板222或前仓板221的底端与前仓板221或后仓板222的底端接触闭合、且左右截面方向上前仓板221和后仓板222围成圆形或其他几何图形，即前仓板221和后仓板222围成的仓体内腔是截面为圆形或其他几何图形的筒状结构；伸缩机构Ⅰ23一端与架体11铰接连接，另一端与后仓板222或前仓板221的外表面铰接连接。

所述的数据采集机构3包括数据采集板31，数据采集板31正对且垂直于计数仓2的端面设置，数据采集板31上设置有图像采集器。

所述的余料分拣机构4包括分拣器41和隔离器42，分拣器41安装在数据采集机构3上或附近位置，分拣器41是具有坐标运动系的机械臂，包括至少一个分拣机械杆，分拣机械杆的直径小于塑料管的内径；隔离器42至少设置两件，安装在瓶颈结构21的前定位板211或后定位板212内，隔离器42设有伸出机构Ⅱ421，伸出机构Ⅱ421的行程与瓶颈结构21的前定位板211和后定位板212之间的间距尺寸配合。

所述的电控机构5包括工业控制计算机、计数回路、分拣隔离回路和计数仓释放回路等，工业控制计算机分别与数据采集机构3、分拣器41、伸出机构Ⅱ421和伸缩机构Ⅰ23电连接。

本塑料管自动分拣计数装置初始状态时伸缩机构Ⅰ23是处于伸出状态，即仓体22的前仓板221和后仓板222处于底部闭合状态；余料分拣机构4处于零位置，即分拣器41处于远离仓体22端面的位置、隔离器42的伸出机构Ⅱ421处于缩入状态。

本塑料管自动分拣计数装置的工作原理：管材生产线产出的塑料管直接经导向机构左右横向摆放掉落在导向支撑架1上，或者被集中收集后左右横向摆放于导向支撑架1上，塑料管即沿导向架12滚落至导向架12的前端，经瓶颈结构21的前定位板211和后定位板212之间的空隙计次进入仓体22内并堆积，直至堆满整个仓体22的内腔；

此时工业控制计算机发出指令，计数回路工作，数据采集板31上的图像采集器即采集落入计数仓42内的塑料管的端面信息，通过模拟、计算确定每根塑料管的位置信息及仓体内腔端面自下而上塑料管端面的数量信息，设定数量之外的塑料管按照程序设定位置集中在瓶颈结构21的前定位板211和后定位板212之间的空隙内，工业控制计算机发出指令，分拣隔离回路工作，分拣器41的分拣机械杆伸出并按照数据采集机构3反馈的多余塑料管的位置信息插入到多余塑料管内后按坐标系垂直提升适当距离，即将多余的塑料管一端挑起一定高度，同时隔离器42的伸出机构Ⅱ421伸出、位于被挑起的多余塑料管的下方，然后分拣器41按照程序落下并退回零位置，多余的塑料管即被伸出机构Ⅱ421支撑住、与额定计数数量的塑料管隔离开；

此时工业控制计算机发出指令，计数仓释放回路工作，伸缩机构Ⅰ23收缩，后仓板222或前仓板221即沿其顶端铰接点旋转，前、后仓板分离，设定数量的塑料管即落下，经输送带、物料小车或包装箱等进入下道工序，后仓板222或前仓板221随即反方向运动关闭仓体22，然后隔离器42的伸出机构Ⅱ421缩回，多余的塑料管即落入仓体22内，完成一次计数过程，以此类推，直至完成全部塑料管的计数工作；

当数据采集机构3检测到仓体22内的塑料管的数量小于设定数量时，整个装置即处于待命状态。

本塑料管自动分拣计数装置可以是数字化控制单元，与工厂的数字总线无缝连接可实现集中数字化管理。

为了进一步提高计数效率，作为本发明的进一步改进方案，所述的数据采集机构3上还设有报警机构，所述的电控机构5还包括报警回路，工业控制计算机与数据采集机构3上的报警机构电连接，当数据采集机构3检测到一定时间内仓体22内一直处于未填满状态时，报警回路工作，报警机构即发出报警信号，提醒工作人员添加塑料管或者处理卡壳故障等。

为了进一步实现仓体22快速打开释放塑料管，作为本发明的进一步改进方案，所述的前仓板221顶端与瓶颈结构21的前定位板211底端铰接连接，所述的后仓板222顶端与瓶颈结构21的后定位板212底端铰接连接，所述的伸缩机构Ⅰ23设置为两件，一端分别与架体11铰接连接，另一端分别与前仓板221和后仓板222的外表面铰接连接。

所述的前仓板221或后仓板222可以是左右方向上的长条整板，也可以是连接在一起的隔段式结构或框架结构，由于整板的重量较重，打开仓体22时驱动较费劲，而后者的结构较轻盈，可实现轻松打开仓体22，即伸缩机构Ⅰ23体积相对较小，因此优选后者，即，作为本发明的优选方案，所述的前仓板221或后仓板222左右方向上设置成连接在一起的隔段式结构或框架结构。

为了实现不同管径的塑料管在本塑料管取料分拣计数系统上的通用性，作为本发明的进一步改进方案，所述的瓶颈结构21的底端铰接连接于后仓板222或前仓板221顶端的后定位板212或前定位板211通过位置调节机构安装在架体11上，调节机构可以实现后定位板212或前定位板211在前后方向上平行移动一定距离，即可以实现前定位板211和后定位板212之间的间距调整。

所述的伸缩机构Ⅰ23和伸缩机构Ⅱ413可以采用液压油缸，也可以采用气缸，或者采用机械螺旋伸缩结构，由于气缸控制速度较快，因此根据本塑料管自动分拣计数装置各部件的工作需要，即隔离器42快速伸出支撑多余的塑料管、仓体22快速打开释放塑料管，优选气缸，即，作为本发明的优选方案，所述的伸缩机构Ⅰ23和伸缩机构Ⅱ413采用气缸。

本塑料管自动分拣计数装置可实现大批量塑料管的计数，且计数准确；不需要人工操作进行分拣，计数分拣效率较高；受管材生产线的制约较小，可实现多个管材生产线供应一个自动分拣计数装置，设备利用率较高；结构相对简单、紧凑，空间占用较小。

Claims (6)

1.一种塑料管自动分拣计数装置，包括导向支撑架(1)、计数仓(2)、数据采集机构(3)、余料分拣机构(4)和电控机构(5)，其特征在于，

所述的导向支撑架(1)包括架体(11)和导向架(12)，架体(11)是左右两端及前端面封闭的框架结构，其底部固定安装于地面，其框架内部的左右宽度尺寸与塑料管的长度尺寸配合；导向架(12)后端高、前端低、倾斜设置在架体(11)上；

所述的计数仓(2)设置于导向架(12)的前端，包括位于上端的瓶颈结构(21)、位于瓶颈结构(21)下部的仓体(22)和与仓体(22)连接的伸缩机构Ⅰ(23)，瓶颈结构(21)包括前定位板(211)和后定位板(212)，前定位板(211)和后定位板(212)是安装在架体(11)上的左右水平设置、前后平行设置的两块长条板或多块定位板，且左右截面方向上前定位板(211)和后定位板(212)之间的间距大于塑料管外径尺寸的整倍数，后定位板(212)的顶端与导向架(12)的前端底部连接；仓体(22)包括前仓板(221)和后仓板(222)，前仓板(221)或后仓板(222)顶端与瓶颈结构(21)的前定位板(211)或后定位板(212)底端连接，后仓板(222)或前仓板(221)的顶端铰接连接于瓶颈结构(21)的后定位板(212)或前定位板(211)底端，前仓板(221)的底端与后仓板(222)的底端接触闭合、且左右截面方向上前仓板(221)和后仓板(222)围成圆形或其他几何图形；伸缩机构Ⅰ(23)一端与架体(11)铰接连接，另一端与后仓板(222)或前仓板(221)的外表面铰接连接；

所述的数据采集机构(3)包括数据采集板(31)，数据采集板(31)正对且垂直于计数仓(2)的端面设置，数据采集板(31)上设置有图像采集器；

所述的余料分拣机构(4)包括分拣器(41)和隔离器(42)，分拣器(41)安装在数据采集机构(3)上或附近位置，分拣器(41)是具有坐标运动系的机械臂，包括至少一个分拣机械杆，分拣机械杆的直径小于塑料管的内径；隔离器(42)至少设置两件，安装在瓶颈结构(21)的前定位板(211)或后定位板(212)内，隔离器(42)设有伸出机构Ⅱ(421)，伸出机构Ⅱ(421)的行程与瓶颈结构(21)的前定位板(211)和后定位板(212)之间的间距尺寸配合；

所述的电控机构(5)包括工业控制计算机、计数回路、分拣隔离回路和计数仓释放回路，工业控制计算机分别与数据采集机构(3)、分拣器(41)、伸出机构Ⅱ(421)和伸缩机构Ⅰ(23)电连接。

2.根据权利要求1所述的塑料管自动分拣计数装置，其特征在于，所述的数据采集机构(3)上还设有报警机构，所述的电控机构(5)还包括报警回路，工业控制计算机与数据采集机构(3)上的报警机构电连接。

3.根据权利要求1或2所述的塑料管自动分拣计数装置，其特征在于，所述的前仓板(221)顶端与瓶颈结构(21)的前定位板(211)底端铰接连接，所述的后仓板(222)顶端与瓶颈结构(21)的后定位板(212)底端铰接连接，所述的伸缩机构Ⅰ(23)设置为两件，一端分别与架体(11)铰接连接，另一端分别与前仓板(221)和后仓板(222)的外表面铰接连接。

4.根据权利要求1或2所述的塑料管自动分拣计数装置，其特征在于，所述的前仓板(221)或后仓板(222)左右方向上设置成连接在一起的隔段式结构或框架结构。

5.根据权利要求1或2所述的塑料管自动分拣计数装置，其特征在于，底端铰接连接于后仓板(222)或前仓板(221)顶端的后定位板(212)或前定位板(211)通过位置调节机构安装在架体(11)上。

6.根据权利要求1或2所述的塑料管自动分拣计数装置，其特征在于，所述的伸缩机构Ⅰ(23)和伸缩机构Ⅱ(413)采用气缸。