CN106581967A - 一种乒乓球分拣系统 - Google Patents

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程生
张正
汪凯
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Abstract

本发明公开了一种乒乓球分拣系统。该分拣系统主要包括：主输送线、进料输送带、出料输送带、抓手装置、翻转装置，所述抓手装置布置于主输送带机架的中部上方，所述进料输送带紧靠主输送线的侧方，并位于抓手装置的下方，输送经分拣出的呈开口向上状态的乒乓球，所述翻转装置安装于主输送线机架的一侧并于进料输送带端头的下方，接收从进料输送带一端的引导槽落下的半球并实现翻转功能，所述出料输送带接收翻转后的半球并输送到主输送线上，所有乒乓球半球经主输送带输出并均呈开口向下放置状态，从而解决了乒乓球半球在输送带上放置状态不一而难以分拣的技术问题，同时为后续机械手的抓取操作做好准备。

Description

一种乒乓球分拣系统
技术领域
本发明涉及乒乓球制造的技术领域，具体为一种乒乓球分拣系统。
背景技术
随着经济和科技的发展，在工业生产中生产设备的自动化水平日益提高，在对乒乓球进行加工时需用专用的自动化设备。乒乓球原料经过模具成形后呈半球状，放置到输送皮带上后状态不一，既有开口向上状态又有开口向下状态的乒乓球。在下一步工序开始前，需在输送皮带上统一好放置状态，以利于机械手的抓取。目前在设备中多采用人工操作方式统一乒乓球的放置状态，但整体工作效率较低。因此在自动化流水线中需要设置一个分拣系统，以提高乒乓球生产的自动化水平和工作效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是设计出高效率分拣系统将杂乱无章的乒乓球半成品高速分拣，使乒乓球由开口向上和开口向下的两种状态经分拣系统后均统一呈开口向下状态，并按先后顺序依次输出。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
一种乒乓球分拣系统，其特征在于，包括
主输送线，用于输送经导向后的乒乓球，进料给抓手装置，以及将出料输送带输送出的乒乓球进行合并整理，最后统一输出，为之后的工序做好准备；所述主输送线包括皮带、主支架、导辊、驱动电机、导向板、检测装置；所述几组导向板位于主输送线的进料口处、出料输送带出料口处，经导向板的多次导向后，乒乓球依先后顺序依次进入目标区域；所述检测装置用于对乒乓球进行计数；
抓手装置，用于分拣出呈开口向上状态的乒乓球；所述抓手装置包括仿型夹手，直线导轨组件，用于完成夹手开合运动的锥齿轮副、齿轮齿条副和驱动电机，用于完成升降运动的齿轮齿条副和驱动电机，用于完成水平运动的气缸组件，用于对各运动进行检测和控制的人机交互界面；
翻转装置，用于将进料输送带输送来的呈开口向上状态的乒乓球进行180度翻转，并释放到出料输送带上；所述翻转装置包括接气盘、转盘、密封条、托架、真空吸头、缓冲弹簧和检测装置等，通过气动的控制实现真空吸头对乒乓球的收放作用；所述检测装置用于探测乒乓球进入目标位置的时间。
所述的主输送线中的皮带呈阶梯状，未分拣出呈开口向下状态的乒乓球与经分拣出并翻转后的乒乓球进行汇合，统一输出，最大程度的利用一条皮带的输送能力。所述导向板安装于主支架上与皮带边缘方向平行，其部分段与皮带边缘方向呈一定角度，以利于将聚集在一起的乒乓球沿固定直线导向，经多次导向后乒乓球分散并以一定顺序在皮带上运动。所述的人机交互界面为PLC控制面板，可对乒乓球进行探测和计数，并控制抓手装置中夹手运动速度、皮带速度。所述抓手装置的夹手为仿型造型，两侧的夹手从球的中部两侧共同向上托起半球，仿型造型使半球在夹取时自动定位到凹槽内。所述抓手装置的夹紧动作的传动系统由驱动电机、锥齿轮副、齿轮齿条副构成，所述齿轮齿条副的齿条位于圆柱齿轮的两侧，两齿条呈中心对称，齿条通过侧板与夹手相连接，电机驱动两运动副使夹手相向运动实现夹取操作，背向运动实现释放操作。所述抓手装置的升降动作的传动系统由驱动电机、齿轮齿条副构成，电机驱动齿轮齿条副实现夹手的上升和下降运动。所述的抓手装置的平移运动的传动系统由气缸、气缸连接座、气缸固定座和直线导轨副构成。所述检测装置为光电检测装置。
本发明具有的有益效果为：
1、采用的皮带输送方式，通过放置在其上的导向板的多次导向，可使乒乓球按一定次序输送，方便各种抓手装置的夹取，同时该方式可较方便地对分拣出的乒乓球进行统一汇总并输出；
2、采用的抓手装置，可高效准确地对呈开口向上状态的乒乓球进行夹取、运送和释放；
3、采用的翻转装置，可将呈开口向上状态的乒乓球准确地翻转180度，使其能呈开口向下状态被运送出。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步具体说明。
图1为本发明的整体结构的示意图。
图2为本发明的乒乓球半球示意图。
图3为本发明的主输送线与出料输送带结构示意图。
图4为本发明的进料输送带结构示意图。
图5为本发明的进料输送带结构左视图。
图6为本发明的抓手装置结构示意图。
图7为本发明的夹手的夹紧传动系统示意图。
图8为本发明的夹手的升降传动系统示意图。
图9为本发明的夹手的平移传动系统示意图。
图10为本发明的夹手仿型造型结构示意图。
图11为本发明的乒乓球夹取示意图。
图12为本发明的引导槽结构示意图。
图13为本发明的翻转装置结构示意图。
图14为本发明的翻转装置结构剖视图。
图中，1-主输送线，2-出料输送带，3-翻转装置，4-进料输送带，5-人机交互界面，6-抓手装置，7-导辊1，8-皮带1，9-检测装置1，10-主支架，11-导向板1，12-皮带2,13-导辊2，14-电机1，15-导辊3,16-导向板2,17-挡板1，18-导向板3,19-电机2，20-挡板2，21-引导槽，22-侧支架，23-乒乓球，24-电机3,25-皮带3，26-螺钉，27-固定板，28-直线导轨副，29-安装板，30-锥齿轮，31-圆柱齿轮，32-齿条，33-电机4，34-大板，35-支杆，36-夹手，37-气缸,38-安装架，39-侧板，40-竖杆，41-锥齿轮，42-电机固定座，43-电机5，44-键，45-圆柱齿轮，46-竖杆，47-螺母，48-气缸连接座，49-气缸固定座，50-固定座1，51-接气盘，52-密封垫，53-托架，54-真空吸头，55-转盘，56-固定座2，57-电机6，58-密封条，59-缓冲弹簧。
具体实施方式
本发明一种乒乓球分拣装置，包括主输送线1、位于主输送线1中部的抓手装置6、位于主输送线1侧旁抓手装置下方的进料输送带4、位于进料输送带4端头下方主输送线1上方的翻转装置3、位于翻转装置3下方主输送线1侧旁的出料输送带2，导向板(导向板11、导向板16、导向板17和导向板18)安装于主机架10，位于皮带8上方，电机19安装于皮带8端头，电机14安装于皮带12一端，检测装置安装于出料口处的主机架10上，电机24安装于侧机架22上皮带25一端，挡板20安装于侧机架22上，挡板20端头下方安装引导槽21，侧边用螺钉26和固定板27安装一检测装置9，安装架38一侧安装人机交互界面5，上方安装气缸37、气缸固定座49、直线导轨组件28和大板34，大板34上安装气缸连接座48和电机33，气缸37通过螺母47与48气缸连接座连接，电机33与圆柱齿轮31连接，齿条32穿过大板34安装在安装板29上，电机固定座42和电机43安装在安装板29上并连接锥齿轮41,竖杆40连接圆柱齿轮45，圆柱齿轮45两侧布置齿条32，齿条32只一端固定在侧板39上，侧板39下方安装夹手36，翻转装置的转盘51一侧通过键44与安装于主支架10上的电机57连接，另一侧内部安装接有气源的接气盘51，所述转盘51外侧安装有托架53并均布十个真空吸头54和缓冲弹簧59，并轴向布置两个密封条58，端部安装一密封垫52。
参见图1，为本发明整体结构的示意图，乒乓球原料经过模具成形后呈半球状见图2，放置到皮带上，经位于主输送线的进料口处的导向板的多次导向后，乒乓球依先后顺序依次进入目标区域，呈开口向下状态的乒乓球继续在主输送皮带上输送，分拣装置的电机驱动锥齿轮，锥齿轮转动圆柱齿轮，圆柱齿轮带动两齿条，齿条安装在侧板上，安装在侧板上的夹手相向运动定位到准确位置，夹手整体结构参见图6，夹手的夹紧传动系统参见图7，抓手装置的夹手为仿型造型，仿型造型使半球在夹取时自动定位到凹槽内，其夹手结构参见10，两侧的夹手从球的中部两侧共同向上托起球，呈开口向下状态的乒乓球未被夹取，乒乓球夹取示意图参见图11，电机驱动圆柱齿轮和齿条，齿条带动整个夹手部件向上运动，其结构参见图8，升到预定高度后，气缸驱动整个大板部件完成水平运输运动，其结构参见图9，当运送到进料输送带上方时，电机驱动齿轮齿条副下降，电机驱动锥齿轮副和齿轮齿条副使夹手背向运动释放乒乓球，乒乓球随进料输送带运送到末端，穿过引导槽后落入到翻转装置的托架上，进料输送带结构参见图4和图5，引导槽结构参见图12，检测装置检测到乒乓球进入目标位置后，电机通过键驱动转盘、托架，真空吸头末端通过接气盘的扇形通气区域与气源相通，从而吸住乒乓球使其不掉落，接气盘轴向和端部都安装有密封零件，以减少漏气和降低噪音，当吸住乒乓球的真空吸头即将转到正下方时，其与气源断开，乒乓球自由落到出料输送带上，其结构参见图13，图14，该部分乒乓球经过位于出料输送带出料口处的导向板的导向与前面未夹取的乒乓球汇合，最后均呈开口向下状态，一同输出，同时位于最后主输送线的出料口处的检测装置对乒乓球进行计数，其计数结果和整个系统的控制信息显示在人机交互界面上，该设计乒乓球分拣系统可以明显提高乒乓球的分拣效率，同时保持较高的分拣准确度和较好的装置可靠性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种乒乓球分拣系统，其特征在于，包括
主输送线，用于输送经导向后的乒乓球，进料给抓手装置，以及将出料输送带输送出的乒乓球进行合并整理，最后统一输出，为之后的工序做好准备；所述主输送线包括皮带、主支架、导辊、驱动电机、导向板、检测装置；所述几组导向板位于主输送线的进料口处、出料输送带出料口处，经导向板的多次导向后，乒乓球依先后顺序依次进入目标区域；所述检测装置用于对乒乓球进行计数；
抓手装置，用于分拣出呈开口向上状态的乒乓球；所述抓手装置包括仿型夹手，直线导轨组件，用于完成夹手开合运动的锥齿轮副、齿轮齿条副和驱动电机，用于完成升降运动的齿轮齿条副和驱动电机，用于完成水平运动的气缸组件，用于对各运动进行检测和控制的人机交互界面；
翻转装置，用于将进料输送带输送来的呈开口向上状态的乒乓球进行180度翻转，并释放到出料输送带上；所述翻转装置包括接气盘、转盘、密封条、托架、真空吸头、缓冲弹簧和检测装置等，通过气动的控制实现真空吸头对乒乓球的收放作用；所述检测装置用于探测乒乓球进入目标位置的时间。
2.根据权利要求1所述的一种乒乓球分拣系统，其特征在于，所述的主输送线中的皮带呈阶梯状，未分拣出呈开口向下状态的乒乓球与经分拣出并翻转后的乒乓球进行汇合，统一输出，最大程度的利用一条皮带的输送能力。
3.根据权利要求1所述的一种乒乓球分拣系统，其特征在于，所述导向板安装于主支架上与皮带边缘方向平行，其部分段与皮带边缘方向呈一定角度，以利于将聚集在一起的乒乓球沿固定直线导向，经多次导向后乒乓球分散并以一定顺序在皮带上运动。
4.根据权利要求1所述的一种乒乓球分拣系统，其特征在于，所述的人机交互界面为PLC控制面板，可对乒乓球进行探测和计数，并控制抓手装置中夹手运动速度、皮带速度。
5.根据权利要求1所述的一种乒乓球分拣系统，其特征在于，所述抓手装置的夹手为仿型造型，两侧的夹手从球的中部两侧共同向上托起半球，仿型造型使半球在夹取时自动定位到凹槽内。
6.根据权利要求1所述的一种乒乓球分拣系统，其特征在于，所述抓手装置的夹紧动作的传动系统由驱动电机、锥齿轮副、齿轮齿条副构成，所述齿轮齿条副的齿条位于圆柱齿轮的两侧，两齿条呈中心对称，齿条通过侧板与夹手相连接，电机驱动两运动副使夹手相向运动实现夹取操作，背向运动实现释放操作。
7.根据权利要求1所述的一种乒乓球分拣系统，其特征在于，所述抓手装置的升降动作的传动系统由驱动电机、齿轮齿条副构成，电机驱动齿轮齿条副实现夹手的上升和下降运动。
8.根据权利要求1所述的一种乒乓球分拣系统，其特征在于，所述的抓手装置的平移运动的传动系统由气缸、气缸连接座、气缸固定座和直线导轨副构成。
9.根据权利要求1所述的一种乒乓球分拣系统，其特征在于，所述检测装置为光电检测装置。
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