CN106111549B - 球体自动分拣机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钢球自动分类机，它包括机架、料筒、输料管、分拣装置、第一落料装置和第二落料装置；分拣装置包括传感器、挡板、弧形齿条、第一齿轮和第一电机，第一电机的输出轴通过第一齿轮与弧形齿条的啮合驱动挡板摆动，挡板下端连接有传感器，感应端与输料管底部的距离为球体的直径尺寸；第一落料装置包括落料板、第一落料管道、斜拉杆、滑块、第二齿轮和第二电机，第二电机的输出轴通过第二齿轮与齿条的啮合、滑块与斜拉杆的配合驱动落料板翻转。采用以上结构后，取代了人工分拣，大大提高生产效率，而且分拣的精度更高，操作更加方便。

Description

球体自动分拣机
技术领域
本发明涉及机械加工设备领域，具体讲是一种球体自动分拣机。
背景技术
钢球被应用到各行各业，很多产品内也具有钢球。根据不同的需求，钢球的直径大小也存在不同的规格。而且根据不同的使用场合，钢球分为粗分类装置和精分类装置，而粗分类的目的是能快速选出直径相差不大的钢球，以满足一些精度较低工序的需要，或者再次进入一步的精分类工序。但是，现有的状况是，大多数钢球生产厂家在钢球入库前，通常是通过人工用手的方式从料框中拣取，因此，它的生产效率极其低下，在很大程度上影响了企业的生产周期；另外，人工拣取的分类，很容易造成筛选不彻底的现象，相同的规格内很容易混入不同规格的钢球。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种操作方便、效率高，并且精准度高的球体自动分拣机。
为解决上述技术问题，本发明提供的球体自动分拣机，它包括机架、料筒、输料管、分拣装置、用于分拣大尺寸球体的第一落料装置和用于分拣小尺寸球体的第二落料装置；所述的输料管和装填有球体的料筒连接在机架上，并且料筒的出料口与输料管的入口端连通，分拣装置安装在机架上并位于输料管的上方，第一落料装置和第二落料装置依次设置在机架上，其中第一落料装置位于分拣装置的下方；所述的分拣装置包括传感器、挡板、弧形齿条、第一齿轮和第一电机，第一电机的输出轴与第一齿轮连接，第一齿轮与弧形齿条啮合，弧形齿条的两端滑动连接在机架上，挡板的上端与弧形齿条连接，下端连接有传感器，挡板下端连带传感器的感应端位于输料管内，并且感应端与输料管底部的距离为球体的直径尺寸；所述的第一落料装置包括落料板、第一落料管道、斜拉杆、滑块、第二齿轮和第二电机，第二电机的输出轴与第二齿轮连接，滑块的侧壁上设有竖直方向排列的齿条，第二齿轮与滑块上的齿条啮合，滑块竖直方向滑动连接在机架上，斜拉杆的上端与落料板铰接，下端滑动连接在滑块内，第一落料管道的上端连接在机架上，落料板位于第一落料管道的管口处，并且落料板的一端与机架铰接；并且，所述的落料板的顶端涂覆有阻尼涂料层，该阻尼涂料层的涂料为水性阻尼涂料，其配方及重量份如下：
所述分拣装置下方的机架处设有落料口，分拣装置的下方的输料管上壁具有上缺口，输料管下壁具有下缺口；所述的落料板位于输料管下壁的下缺口处，落料板在输料管直径方向的宽度尺寸大于输料管的直径。
所述的挡板上设有用于调整传感器感应端与输料管底部之间距离的高度调节装置。
所述的高度调节装置是指，挡板包括上挡板和下活动板，所述的上挡板的下端具有向下延伸的第一连接部，第一连接部的厚度为上挡板厚度的一半；所述的下活动板的上端具有向上延伸的第二连接部，第二连接部的厚度为下活动板厚度的一半；所述的第一连接部上设有长腰孔，长腰孔的长度方向为竖直方向，第二连接部通过螺栓螺母与第一连接部的长腰孔连接。
所述的落料板远离铰接端的自由端边角处与机架之间设有限位块，限位块一端固定连接在机架的上表面，限位块的部分位置位于机架的落料口处。
所述的第一落料装置还包括第一集料箱，该第一集料箱的一侧与第一落料管道的出料口连接，另一侧为倾斜状侧板；所述的第一集料箱的内侧壁及底壁上均涂覆有阻尼涂料层。
所述的第二落料装置包括第二落料管道和第二集料箱，第二落料管道为弧形管道，其中一端与输料管连通，另一端的开口朝下，第二集料箱位于第二落料管道出料口处的下方，并且第二集料箱的一侧为倾斜状的侧板，该倾斜状的侧板的上端位于第二落料管道的出料口外侧，倾斜状的侧板的倾斜方向与第二落料管道的球体出料方向一致；所述的第二集料箱的内侧壁及底壁上均涂覆有阻尼涂料层。
采用以上结构后，本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1)由于球体在通过分拣装置下方时，直径较大的球体触碰到传感器后，触发挡板气缸动作，使挡板以铰接点转动，同时触发落料气缸动作，使落料板以铰接点转动，球体的重力作用下掉落至第一落料管道内，而直径符合预先设定值的则不会触发传感器，直接从输料管滚入第二落料管道；因此，本装置取代了人工的分拣，大大提高生产效率，而且分拣的精度更高，操作非常简单，只需将待分拣的球体倒入料筒后，自动分拣完成；
2)同时，在落料板的顶面涂覆了一层阻尼涂料层，使球体经过落料板时得到缓冲，避免发生由于惯性冲过落料板而撞坏传感器的现象，同时也避免不合格的球体冲过落料板直接落入第二落料管道内，因此，使分拣更加精准；
3)另外，考虑到落料板起到的既要让球体通过，又要对球体能有一个阻尼的作用，将阻尼涂料层内云母粉的含量设定为50重量份，使两者得到最佳的平衡点；
4)利用传感器的电子元件来同时触发驱动弧形齿条动作的第一电机和驱动斜拉杆动作的第二电机，使工作效率大大提高，更加适用于自动化流水线生产；
5)同样，第一集料箱和第二集料箱内侧壁和底壁上均涂覆有阻尼涂料层，使球体落入箱体内时得到缓冲，从而避免在球体表面产生因碰撞而导致的凹坑等表面缺陷，更加保护了球体的表面质量；
6)通过调整下活动板与上挡板连接处的距离，来调整传感器与输料管底部的距离，来适用不同直径尺寸的球体的分拣操作，通用性强。
附图说明
图1是本发明球体自动分拣机的结构示意图。
图2是本发明中落料口处的结构示意图。
图3是本发明中第一落料装置处的结构示意图。
图4是本发明中高度可调的挡板的结构示意图。
其中：1、机架；2、第二电机；3、滑块；4、第一集料箱；5、第二齿轮；6、斜拉杆；7、第一落料管道；8、第二集料箱；9、第二落料管道；10、限位块；11、落料板；12、阻尼涂料层；13、传感器；14、弧形齿条；15、挡板；15.1、上挡板；15.2、下活动板；15.3、第一连接部；15.4、长腰孔；15.5、第二连接部；16、第一齿轮；17、第一电机；18、输料管；19、球体；20、料筒；21、上缺口；22、下缺口；23、落料口；24、齿条。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。
由图1～图4所示的本发明球体自动分拣机的结构示意图可知，它包括机架1、料筒20、输料管18、分拣装置、用于分拣大尺寸球体的第一落料装置和用于分拣小尺寸球体的第二落料装置。所述的输料管18和装填有球体19的料筒20连接在机架1上，并且料筒20的出料口与输料管18的入口端连通，分拣装置安装在机架1上并位于输料管18的上方，第一落料装置和第二落料装置依次设置在机架1上，其中第一落料装置位于分拣装置的下方。所述的分拣装置包括传感器13、挡板15、弧形齿条14、第一齿轮16和第一电机17，第一电机17的输出轴与第一齿轮16连接，第一齿轮16与弧形齿条14啮合，弧形齿条14的两端滑动连接在机架1上，挡板15的上端与弧形齿条14连接，下端连接有传感器13，挡板15下端连带传感器13的感应端位于输料管18内，并且感应端与输料管18底部的距离为球体19的直径尺寸。所述的第一落料装置包括落料板11、第一落料管道7、斜拉杆6、滑块3、第二齿轮5和第二电机2，第二电机2的输出轴与第二齿轮5连接，滑块3的侧壁上设有竖直方向排列的齿条24，第二齿轮5与滑块3上的齿条24啮合，滑块3竖直方向滑动连接在机架1上，斜拉杆6的上端与落料板11铰接，下端滑动连接在滑块3内，第一落料管道7的上端连接在机架1上，落料板11位于第一落料管道7的管口处，并且落料板11的一端与机架1铰接。并且，所述的落料板11的顶端涂覆有阻尼涂料层12，该阻尼涂料层12的涂料为水性阻尼涂料，其配方及重量份如下：
所述分拣装置下方的机架1处设有落料口23，分拣装置的下方的输料管18上壁具有上缺口21，输料管18下壁具有下缺口22。所述的落料板11位于输料管18下壁的下缺口22处，落料板11在输料管18直径方向的宽度尺寸大于输料管18的直径。
所述的挡板15上设有用于调整传感器13感应端与输料管18底部之间距离的高度调节装置。
所述的高度调节装置是指，挡板15包括上挡板15.1和下活动板15.2，所述的上挡板15.1的下端具有向下延伸的第一连接部15.3，第一连接部15.3的厚度为上挡板15.1厚度的一半。所述的下活动板15.2的上端具有向上延伸的第二连接部15.5，第二连接部15.5的厚度为下活动板15.2厚度的一半。所述的第一连接部15.3上设有长腰孔15.4，长腰孔15.4的长度方向为竖直方向，第二连接部15.5通过螺栓螺母与第一连接部15.3的长腰孔15.4连接。
所述的落料板11远离铰接端的自由端边角处与机架1之间设有限位块10，限位块10一端固定连接在机架1的上表面，限位块10的部分位置位于机架1的落料口23处。
所述的第一落料装置还包括第一集料箱4，该第一集料箱4的一侧与第一落料管道7的出料口连接，另一侧为倾斜状侧板。所述的第一集料箱4的内侧壁及底壁上均涂覆有阻尼涂料层12。
所述的第二落料装置包括第二落料管道9和第二集料箱8，第二落料管道9为弧形管道，其中一端与输料管18连通，另一端的开口朝下，第二集料箱8位于第二落料管道9出料口处的下方，并且第二集料箱8的一侧为倾斜状的侧板，该倾斜状的侧板的上端位于第二落料管道9的出料口外侧，倾斜状的侧板的倾斜方向与第二落料管道9的球体出料方向一致。所述的第二集料箱8的内侧壁及底壁上均涂覆有阻尼涂料层12。
以下图表是在本发明的阻尼涂料层的成分中，分别选取了三个不同粒径的云母粉，在不同重量份的情况下在常温时对阻尼涂料进行阻尼性能测试得出的阻尼系数，其结果如下表：
由上述图表不难得出，随着云母粉粒径的越来越大，其阻尼性能越来越好，也就是阻尼力越大。随着云母粉重量份的越来越多，其阻尼性能也越来越好，两样也是阻尼力越大。而本发明中阻尼涂料层并不要求很大的阻尼力，因此，选取50重量份最佳。
本发明的工作过程如下：分拣前首先将挡板15下端与输料管18底部的距离设置为选取的球体直径临界值，也就是说大于该临界值时，球体19落入第一落料管道7内，临界值或者临界值以内的球体19落入第二落料管道9内。开始分拣时，球体19倒入料筒20内，按个滚入输料管18内，当临界值或者临界值以内的球体19滚过挡板15下方时，不触发传感器13，直接滚入第二落料管道9内，最后落入第二集料箱8内，以等待下一次分拣或者入库。大于临界值的球体19通过挡板15时，触发传感器13，传感器13发出信号同时使第一电机17和第二电机2开始动作，第一齿轮16转动带动弧形齿条14摆动，使球体失去挡板15的阻挡；同时第二齿轮5转动带动滑块3向上滑动，通过滑块5内与斜拉杆6配合的斜孔的作用下将斜拉杆6往回拉，从而带动落料板11以铰接点为支点发生翻转，这样，球体19滚入落料板11后从输料管18上的下缺口22处落入第一落料管道7内，滚入第一集料箱4内。当球体19从缺口处掉落后，落料板11在第二电机2反转的作用下复位，挡板15在第一电机17的作用下复位，等待下一次的球体的触发。
以上所述，仅是本发明较佳可行的实施示例，不能因此即局限本发明的权利范围，对熟悉本领域的技术人员来说，凡运用本发明的技术方案和技术构思做出的其他各种相应的改变都应属于在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种球体自动分拣机，其特征在于：它包括机架（1）、料筒（20）、输料管（18）、分拣装置、用于分拣大尺寸球体的第一落料装置和用于分拣小尺寸球体的第二落料装置；所述的输料管（18）和装填有球体（19）的料筒（20）连接在机架（1）上，并且料筒（20）的出料口与输料管（18）的入口端连通，分拣装置安装在机架（1）上并位于输料管（18）的上方，第一落料装置和第二落料装置依次设置在机架（1）上，其中第一落料装置位于分拣装置的下方；所述的分拣装置包括传感器（13）、挡板（15）、弧形齿条（14）、第一齿轮（16）和第一电机（17），第一电机（17）的输出轴与第一齿轮（16）连接，第一齿轮（16）与弧形齿条（14）啮合，弧形齿条（14）的两端滑动连接在机架（1）上，挡板（15）的上端与弧形齿条（14）连接，下端连接有传感器（13），挡板（15）下端连带传感器（13）的感应端位于输料管（18）内，并且感应端与输料管（18）底部的距离为选取的球体（19）的直径临界值尺寸；所述的第一落料装置包括落料板（11）、第一落料管道（7）、斜拉杆（6）、滑块（3）、第二齿轮（5）和第二电机（2），第二电机（2）的输出轴与第二齿轮（5）连接，滑块（3）的侧壁上设有竖直方向排列的齿条（24），第二齿轮（5）与滑块（3）上的齿条（24）啮合，滑块（3）竖直方向滑动连接在机架（1）上，斜拉杆（6）的上端与落料板（11）铰接，下端滑动连接在滑块（3）内，第一落料管道（7）的上端连接在机架（1）上，落料板（11）位于第一落料管道（7）的管口处，并且落料板（11）的一端与机架（1）铰接；并且，所述的落料板（11）的顶端涂覆有阻尼涂料层（12），该阻尼涂料层（12）的涂料为水性阻尼涂料，其配方及重量份如下：
丙烯酸树脂 100重量份；
去离子水 20重量份；
云母粉 50重量份；
碳酸钙 20重量份；
其他助剂 3重量份。
2.根据权利要求1所述的球体自动分拣机，其特征在于：所述分拣装置下方的机架（1）处设有落料口（23），分拣装置的下方的输料管（18）上壁具有上缺口（21），输料管（18）下壁具有下缺口（22）；所述的落料板（11）位于输料管（18）下壁的下缺口（22）处，落料板（11）在输料管（18）直径方向的宽度尺寸大于输料管（18）的直径。
3.根据权利要求1所述的球体自动分拣机，其特征在于：所述的挡板（15）上设有用于调整传感器（13）感应端与输料管（18）底部之间距离的高度调节装置。
4.根据权利要求3所述的球体自动分拣机，其特征在于：所述的高度调节装置是指，挡板（15）包括上挡板（15.1）和下活动板（15.2），所述的上挡板（15.1）的下端具有向下延伸的第一连接部（15.3），第一连接部（15.3）的厚度为上挡板（15.1）厚度的一半；所述的下活动板（15.2）的上端具有向上延伸的第二连接部（15.5），第二连接部（15.5）的厚度为下活动板（15.2）厚度的一半；所述的第一连接部（15.3）上设有长腰孔（15.4），长腰孔（15.4）的长度方向为竖直方向，第二连接部（15.5）通过螺栓螺母与第一连接部（15.3）的长腰孔（15.4）连接。
5.根据权利要求2所述的球体自动分拣机，其特征在于：所述的落料板（11）远离铰接端的自由端边角处与机架（1）之间设有限位块（10），限位块（10）一端固定连接在机架（1）的上表面，限位块（10）的部分位置位于机架（1）的落料口（23）处。
6.根据权利要求1所述的球体自动分拣机，其特征在于：所述的第一落料装置还包括第一集料箱（4），该第一集料箱（4）的一侧与第一落料管道（7）的出料口连接，另一侧为倾斜状侧板；所述的第一集料箱（4）的内侧壁及底壁上均涂覆有阻尼涂料层（12）。
7.根据权利要求1所述的球体自动分拣机，其特征在于：所述的第二落料装置包括第二落料管道（9）和第二集料箱（8），第二落料管道（9）为弧形管道，其中一端与输料管（18）连通，另一端的开口朝下，第二集料箱（8）位于第二落料管道（9）出料口处的下方，并且第二集料箱（8）的一侧为倾斜状的侧板，该倾斜状的侧板的上端位于第二落料管道（9）的出料口外侧，倾斜状的侧板的倾斜方向与第二落料管道（9）的球体出料方向一致；所述的第二集料箱（8）的内侧壁及底壁上均涂覆有阻尼涂料层（12）。
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