CN105834122B - 一种方条状物料边缘缺损分拣机及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种方条状物料边缘缺损分拣机及控制方法，包括机架、缺边检测装置、输送装置、分拣装置和机电控制模块；所述缺边检测装置通过支承板与机架连接，且缺边检测装置中的喂入夹紧机构的物料入口与方条状物料生产机器的出口对接；输送装置位于缺边检测装置的喂入夹紧机构的物料出口处并通过电机板固定在机架上；分拣装置通过电机板安装在机架上，同时位于输送装置的出口位置；机电控制模块与缺边检测装置、分拣装置连接，用于控制整个分拣机的分拣、检测过程。此方条状物料边缘缺损的分拣机器可准确快速的判断方条状物料边缘有无缺损并进行准确归类，具有很高的实用价值和广阔的运用前景。

Description

一种方条状物料边缘缺损分拣机及控制方法

技术领域

本发明涉及机电一体化自动控制产品分拣领域，具体涉及一种方条状物料边缘缺损分拣机及控制方法。

背景技术

随着生活水平的提高，家具、日用品等制板企业蓬勃发展，优质板材的需求量越来越大，但天然优质板材的木源不能满足日益增长的市场的需求。目前企业主要采用将方条状板块拼接成一体的方式获得优质板材。条状板块经胶水粘合及高温高压处理拼接成大块板材，而某些物料因材质特性，在生产过程中部分物料会产生边缘缺损，边缘缺损的物料拼接成的板材，会出现明显的表面缺陷，在家具、日用品等对板块表面要求严格的领域，存在缝隙的拼接板严重影响产品的美观和价值。目前，国内主要依靠肉眼分辨方条状物料边缘缺。整个分拣过程需要大量工人，劳动强度大，作业效率不高，且易出现漏判误判，增加了产品的成本投入，制约板材的生产效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种方条状物料边缘缺损分拣机及控制方法，该边缘缺损分拣机能够准确快速的完成对方条状物料边缘的检测判断，并实现对缺损物料的剔除，解决了人工判断难、易于误判的问题，大幅提高生产效率。

本发明的目的通过以下方案实现：

一种方条状物料边缘缺损分拣机，包括机架、缺边检测装置、输送装置、分拣装置和机电控制模块；所述缺边检测装置通过支承板与机架连接，且缺边检测装置中喂入夹紧机构的物料入口与方条状物料生产机器的出口对接；输送装置位于缺边检测装置中喂入夹紧机构的物料出口处并通过电机板固定在机架上；分拣装置通过电机板安装在机架上，同时位于输送装置的出口位置；机电控制模块与缺边检测装置、分拣装置连接，用于控制整个分拣机的分拣、检测过程。

所述机架由下机架、上机架和连接块组成；下机架开有槽口，实现带传动的自动张紧，并设有一系列高度调节孔，实现上机架高度的调整；连接块位于上机架的上部，用于实现缺边检测装置、输送装置与机架的连接。

所述缺边检测装置包括喂入夹紧机构和光电检测组件，其中喂入夹紧机构包括第一支承板、第二支承板、限位轴、第一夹持板、第二夹持板和弹簧组；第一支承板、第二支承板与机架连接，限位轴为四根一样的阶梯轴，安装在第一支承板、第二支承板上；第一夹持板、第二夹持板位于两个支承板之间，为一带有部分圆弧的板块，两块夹持板组合成八字形方条状物料入口，其上设有四个孔，限位轴分别穿过第一夹持板、第二夹持板的四个孔，使夹持板只保留轴向的自由度；弹簧组为八个长度一样的弹簧，分别套在限位轴上，夹在第一支承板、第二夹持板和第二支承板、第一夹持板之间。

所述光电检测组件包括光电开关、光敏传感器和光源；光敏传感器安装在两块夹持板内壁，并与夹持块错开位置，光电开关安装在物料入口处，光源安装在光敏传感器的下方并有一定距离；所述的光电开关、光敏传感器和光源通过多个外部连接器与机电控制模块连接。

输送装置位于缺边检测装置的左边，包括电机板、驱动电机、主动皮带轮、从动皮带轮、动力输入轴、从动轴、轴承座板、主动滚轮、从动滚轮、活动轴承座板、弹簧和端盖；所述驱动电机通过电机板固定在机架上，主动皮带轮与电机的输出轴连接，从动皮带轮与动力输入轴连接，通过带传动将动力传给动力输入轴；动力输入轴安装在轴承座板上，驱动主动滚轮；轴承座板分左右两块，与机架相连，上部开有一槽口，活动轴承座板放置在槽口中，其只有上下运动的自由度，从动轴安装在活动轴承座板上，从动滚轮安装在从动轴上；弹簧安装在活动轴承座板的上端，与活动轴承座板通过端盖封装在轴承座板的开槽中，弹簧作用在活动轴承座板上，使从动滚轮上下浮动并始终与主动滚轮或方条状物料接触。

所述分拣装置位于整机的左边，包括分拣电机、联轴器、第一翻板连接轴、翻板和第二翻板连接轴；分拣电机通过电机板安装在机架上，位于输送装置的下方；第一翻板连接轴通过联轴器与分拣电机的输出轴相连，并通过螺纹连接与翻板固接，第二翻板连接轴为有一段圆弧的曲轴，一端固接在机架上，一端与翻板铰接。

所述机电控制模块与分拣装置、光电开关、光敏传感器、光源连接。

所述的分拣装置由电机、电机板、联轴器、翻板、翻板连接轴组成。电机通过电机板安装在机架上，其位于输送装置的下方。翻板连接轴通过联轴器与分拣电机轴相连。所述的电机通过外部连接器连接机电控制模块。

一种方条状物料边缘缺损分拣机的控制方法，包括如下步骤：

（1）通过高度调节孔调节上机架的高度，使第一夹持板、第二夹持板组合成的八字形方条状物料入口与方条状物料生产机器准确对接，分拣装置的翻板向一侧倾斜一个角度；

（2）方条状物料从方条状物料生产机器中输出后，进入第一夹持板、第二夹持板组合成的八字形物料入口，第一夹持板、第二夹持板被物料撑开，在弹簧组的作用下，第一夹持板、第二夹持板始终紧贴方条状物料的边缘，在输送装置的作用下通过缺边检测装置；

（3）缺边检测装置开始检测时，先检测光电开关参数A，若跳变则经过延时后再判断光敏传感器参数B；结束检测时，先检测光电开光参数A，若跳变则继续检测光敏传感器参数B，一段时间后停止检测；

（4）在一次检测过程中，若光敏传感器参数B有跳变则将物料判断为边缘缺损，机电控制模块驱动分拣装置翻转，置于分拣位置；若没有跳变，则分拣装置置于复位位置；

（5）在一次检测过程中，光敏传感器参数B没有跳变，若分拣装置处于复位位置，则从开始检测到结束检测分拣装置不动作；若分拣装置处于分拣位置，则检测结束时分拣装置置于复位位置；

（6）在一次检测过程中，光敏传感器参数B跳变，若分拣装置处于分拣位置，则从开始检测到结束检测分拣装置不动作；若分拣装置处于复位位置，则检测到参数B跳变时分拣装置置于分拣位置。

本发明的优点为：本发明方条状物料边缘缺损的分拣机器可准确快速的判断方条状物料边缘有无缺损并进行准确归类，具有很高的实用价值和广阔的运用前景。分拣过程中劳动强度小，作业效率高，降低了产品的成本投入，提高了板材的生产效率。

附图说明

图1是本发明方条状物料边缘缺损的分拣机器的结构示意图；

图2是本发明中机架的结构示意图；

图3是本发明中缺边检测装置的喂入夹紧机构的结构示意图；

图4是本发明中缺边检测装置的光电检测组件的结构示意图；

图5是图4中局部A的放大图；

图6是本发明中输送装置的结构示意图；

图7是本发明中分拣装置的结构示意图；

图8是本发明工作过程动作的演示图；

图9是本发明方条状物料边缘缺损分拣机的控制方法流程图；

图10是本发明中机电控制模块的连接方式图。

具体实施方式

如图1所示，一种方条状物料边缘缺损的分拣机器，包括机架1、缺边检测装置2、输送装置3、分拣装置4和机电控制模块5；缺边检测装置2通过支承板与机架1连接，且缺边检测装置2中的喂入夹紧机构的物料入口与方条状物料生产机器的出口对接；输送装置3位于缺边检测装置2中喂入夹紧机构的物料出口处并通过电机板3-1固定在机架上；分拣装置4通过电机板3-1安装在机架1上，同时位于输送装置3的出口位置；机电控制模块5与缺边检测装置2、分拣装置4连接，用于控制整个分拣机的分拣、检测过程。

如图2所示，机架1由下机架1-1、上机架1-2和连接块1-3组成。下机架1-1开有槽口1-1-1，实现带传动的自动张紧功能，并设计有一系列高度调节孔1-1-2，实现上机架1-2高度的调整，满足与不同高度的生产机器对接。连接块1-3位于上机架的上部，用于实现缺边检测装置2、输送装置3与机架1的连接。

如图1、图3所示，缺边检测装置2包括喂入夹紧机构和光电检测组件。其中喂入夹紧机构包括第一支承板2-1、第二支承板2-2、限位轴2-3、第一夹持板2-4、第二夹持板2-5、弹簧组2-6组成。第一支承板2-1、第二支承板2-2与机架1连接，限位轴2-3为四根一样的阶梯轴，安装在第一支承板2-1、第二支承板2-2上。第一夹持板2-4、第二夹持板2-5位于两个支承板之间，为一带有部分圆弧的板块，两块夹持板组合成八字形方条状物料入口，其上设计有四个孔，限位轴2-3分别穿过第一夹持板2-4、第二夹持板2-5的四个孔，使夹持板只保留轴向的自由度。弹簧组2-6为八个长度一样的弹簧，分别套在限位轴2-3上，夹在第一支承板2-1、第二夹持板2-5和第二支承板2-2、第一夹持板2-4之间。当方条状物料进入喂入夹紧机构后，夹持板夹紧物料，并在输送装备的配合下让物料顺利的通过。

如图4、图5所示，光电检测组件包括一个光电开关2-7、两个光敏传感器2-8和一个光源2-9。光敏传感器2-8安装在两块夹持板内壁，并与夹持块错开位置。光电开关2-7安装在物料入口处。光源2-9安装在光敏传感器2-8的下方并有一定距离。所述的光电开关2-7、光敏传感器2-8和光源2-9通过多个外部连接器与机电控制模块5连接。可用漫反射的光电开关来检测方条状物料2-10的位置，当到达检测装置时，光电检测组件内的控制器开始延时直到物料的前端刚出夹持板时开始判断光敏传感器2-8的值。

如图1、图6所示，输送装置3位于缺边检测装置2的左边，由电机板3-1、驱动电机3-2、主动皮带轮3-3、从动皮带轮3-4、动力输入轴3-5、从动轴3-6、轴承座板3-7、主动滚轮3-8、从动滚轮3-9、活动轴承座板3-10、弹簧3-11和端盖3-12组成。所述驱动电机3-2通过电机板3-1固定在机架1上，主动皮带轮3-3与电机3-2的输出轴连接，从动皮带轮3-4与动力输入轴3-5连接，通过带传动将动力传给动力输入轴3-5。动力输入轴3-5安装在轴承座板3-7上，驱动主动滚轮3-8。轴承座板3-7分左右两块，与机架1相连，上部开有一槽口，活动轴承座板3-10放置在槽口中，其只有上下运动的自由度，从动轴3-6安装在活动轴承座板3-10上，从动滚轮3-9安装在从动轴3-6上。弹簧3-11安装在活动轴承座板3-10的上端，与活动轴承座板3-10通过端盖3-12封装在轴承座板3-7的开槽中，弹簧3-11作用在活动轴承座板3-10上，使从动滚轮3-9上下浮动并始终与主动滚轮3-8或方条状物料接触。

如图1、图7所示，分拣装置4位于整机的左边，包括电机板4-1、分拣电机4-2、联轴器4-3、第一翻板连接轴4-4、翻板4-5和第二翻板连接轴4-6。分拣电机4-2通过电机板4-1安装在机架1上，其位于输送装置3的下方。第一翻板连接轴4-4通过联轴器4-3与分拣电机4-2的输出轴相连，并通过螺纹连接与翻板4-5固接，第二翻板连接轴4-6为有一段圆弧的曲轴，一端固接在机架1上，一端与翻板4-5铰接。

一种方条状物料边缘缺损的分拣机器的工作过程动作的演示如图8所示，其工作过程为：通过高度调节孔1-1-2调节上机架1-2的高度，使第一夹持板2-4、第二夹持板2-5组合成的八字形方条状物料入口与方条状物料生产机器出口准确对接，分拣装置4的翻板4-5向一侧倾斜一个角度。方条状物料2-10从方条状物料生产机器中输出，进入方条状物料边缘缺损的分拣机的第一夹持板2-4、第二夹持板2-5组合成的八字形物料入口，第一夹持板2-4、第二夹持板2-5被物料撑开，在弹簧组2-6的作用下，第一夹持板2-4、第二夹持板2-5始终紧贴方条状物料2-10的边缘，在输送装置3的作用下逐个通过缺边检测装置2。缺边检测装置2内装有光敏传感器2-8，当方条状物料2-10缺边时，光敏传感器2-8会接收到从缺边口射出的光线通知机电控制模块5驱动分拣装置4置于分拣位置，方条状物料2-10落入分拣装置4时完成分拣。当方条状物料2-10边缘完整时，机电控制模块5硬件的光电传感器没有接收到光敏传感器2-8的信号，机电控制模块5驱动分拣装置4于复位位置。

如图9所示：开始检测时，缺边检测装置先检测光电开关参数A，若跳变则经过延时后再判断光敏传感器参数B。结束检测时，先检测光电开光参数A，若跳变则继续检测光敏传感器参数B，一段时间后停止检测。

在一次检测过程中，若光敏传感器参数B有跳变则将物料判断为边缘缺损，机电控制模块驱动分拣装置翻转，置于分拣位置；若没有跳变，则分拣装置置于复位位置，物料归入正常收集处。

在一次检测过程中，光敏传感器参数B没有跳变，若分拣装置处于复位位置，则从开始检测到结束检测分拣装置不动作；若分拣装置处于分拣位置，则检测结束时分拣装置置于复位位置。

在一次检测过程中，光敏传感器参数B跳变，若分拣装置处于分拣位置，则从开始检测到结束检测分拣装置不动作；若分拣装置处于复位位置，则检测到参数B跳变时分拣装置置于分拣位置。

如图10所示，机电控制模块与分拣装置、光电开关、光敏传感器、光源连接，用于控制分拣与检测过程。

Claims (6)

1.一种方条状物料边缘缺损分拣机，包括机架、缺边检测装置、输送装置、分拣装置和机电控制模块；所述缺边检测装置通过支承板与机架连接，且缺边检测装置中的喂入夹紧机构的物料入口与方条状物料生产机器的出口对接；输送装置位于缺边检测装置的喂入夹紧机构的物料出口处并通过电机板固定在机架上；分拣装置通过电机板安装在机架上，同时位于输送装置的出口位置；机电控制模块与缺边检测装置、分拣装置连接，用于控制整个分拣机的分拣、检测过程，其特征在于，所述缺边检测装置包括喂入夹紧机构和光电检测组件，其中喂入夹紧机构包括第一支承板、第二支承板、限位轴、第一夹持板、第二夹持板和弹簧组；第一支承板、第二支承板与机架连接，限位轴为四根一样的阶梯轴，安装在第一支承板、第二支承板上；第一夹持板、第二夹持板位于两个支承板之间，为一带有部分圆弧的板块，两块夹持板组合成八字形方条状物料入口，其上设有四个孔，限位轴分别穿过第一夹持板、第二夹持板的四个孔，使夹持板只保留轴向的自由度；弹簧组为八个长度一样的弹簧，分别套在限位轴上，夹在第一支承板、第二夹持板和第二支承板、第一夹持板之间。

2.如权利要求1所述一种方条状物料边缘缺损分拣机，其特征在于，所述机架由下机架、上机架和连接块组成；下机架开有槽口，实现带传动的自动张紧，并设有一系列高度调节孔，实现上机架高度的调整；连接块位于上机架的上部，用于实现缺边检测装置、输送装置与机架的连接。

3.如权利要求1所述一种方条状物料边缘缺损分拣机，其特征在于，所述光电检测组件包括光电开关、光敏传感器和光源；光敏传感器安装在两块夹持板内壁，并与夹持块错开位置，光电开关安装在物料入口处，光源安装在光敏传感器的下方并有一定距离；所述的光电开关、光敏传感器和光源通过多个外部连接器与机电控制模块连接。

4.如权利要求1所述一种方条状物料边缘缺损分拣机，其特征在于，输送装置位于缺边检测装置的左边，包括电机板、驱动电机、主动皮带轮、从动皮带轮、动力输入轴、从动轴、轴承座板、主动滚轮、从动滚轮、活动轴承座板、弹簧和端盖；所述驱动电机通过电机板固定在机架上，主动皮带轮与电机的输出轴连接，从动皮带轮与动力输入轴连接，通过带传动将动力传给动力输入轴；动力输入轴安装在轴承座板上，驱动主动滚轮；轴承座板分左右两块，与机架相连，上部开有一槽口，活动轴承座板放置在槽口中，其只有上下运动的自由度，从动轴安装在活动轴承座板上，从动滚轮安装在从动轴上；弹簧安装在活动轴承座板的上端，与活动轴承座板通过端盖封装在轴承座板的开槽中，弹簧作用在活动轴承座板上，使从动滚轮上下浮动并始终与主动滚轮或方条状物料接触。

5.如权利要求1所述一种方条状物料边缘缺损分拣机，其特征在于，所述分拣装置位于整机的左边，包括分拣电机、联轴器、第一翻板连接轴、翻板和第二翻板连接轴；分拣电机通过电机板安装在机架上，位于输送装置的下方；第一翻板连接轴通过联轴器与分拣电机的输出轴相连，并通过螺纹连接与翻板固接，第二翻板连接轴为有一段圆弧的曲轴，一端固接在机架上，一端与翻板铰接。

6.一种方条状物料边缘缺损分拣机的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）通过高度调节孔调节上机架的高度，使第一夹持板、第二夹持板组合成的八字形方条状物料入口与方条状物料生产机器出口准确对接，分拣装置的翻板向一侧倾斜一个角度；

（2）方条状物料从方条状物料生产机器出口输出后，进入第一夹持板、第二夹持板组合成的八字形物料入口，第一夹持板、第二夹持板被物料撑开，在弹簧组的作用下，第一夹持板、第二夹持板始终紧贴方条状物料的边缘，在输送装置的作用下通过缺边检测装置；

（3）缺边检测装置开始检测时，先检测光电开关参数A，若跳变则经过延时后再判断光敏传感器参数B；结束检测时，先检测光电开光参数A，若跳变则继续检测光敏传感器参数B，一段时间后停止检测；

（4）在一次检测过程中，若光敏传感器参数B有跳变则将物料判断为边缘缺损，机电控制模块驱动分拣装置翻转，置于分拣位置；若没有跳变，则分拣装置置于复位位置；

（5）在一次检测过程中，光敏传感器参数B没有跳变，若分拣装置处于复位位置，则从开始检测到结束检测分拣装置不动作；若分拣装置处于分拣位置，则检测结束时分拣装置置于复位位置；

（6）在一次检测过程中，光敏传感器参数B跳变，若分拣装置处于分拣位置，则从开始检测到结束检测分拣装置不动作；若分拣装置处于复位位置，则检测到参数B跳变时分拣装置置于分拣位置。