CN107310903A - 自动分物装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种自动分物装置,包括:下层输送机构,用以输送包装物,包括一端与下层输送机构的支撑结构转动连接、用以承托包装物的下层托板;凸轮离合机构,与下层托板的另一端转动连接,用以实现下层托板进行上下小幅度摆动;上层输送机构,用以输送从下层输送机构上的包装物中所分离出来的包装物;驱动机构,包括一伺服电机,该伺服电机与下层输送机构、凸轮离合机构、上层输送机构通过同一传动机构传动连接。由于驱动机构的伺服电机与下层输送机构、凸轮离合机构、上层输送机构通过同一传动机构传动连接形成机械联动方式,使三者运行保持同步,有利于提高分组的精度和运行稳定性。

Description

自动分物装置
技术领域
本发明涉及一种自动分物装置,属于自动分层(或叠层)理料领域。
背景技术
以往的面块生产线主要采用单面输送、包装等工艺,其很少涉及到裸面或袋面单面的分层,而且在分层动力控制上,多采用气缸配置,采用这种技术方案容易导致振动大、压缩空气不准确等问题,最终导致叠层的精度、稳态以及速度降低。
发明内容
鉴于此,本发明提供了一种有利于提高分组的精度和运行稳定性的自动分物装置。
本发明提供了一种自动分物装置,包括:下层输送机构,用以输送包装物,包括一端与所述下层输送机构的支撑结构转动连接、用以承托包装物的下层托板;凸轮离合机构,与所述下层托板的另一端转动连接,用以实现所述下层托板进行上下小幅度摆动;上层输送机构,用以输送从所述下层输送机构上的包装物中所分离出来的包装物;驱动机构,包括一伺服电机,该伺服电机与所述下层输送机构、所述凸轮离合机构、所述上层输送机构通过同一传动机构传动连接。
由上,由于所述驱动机构的伺服电机与所述下层输送机构、所述凸轮离合机构、所述上层输送机构通过同一传动机构传动连接形成机械联动方式,使所述下层输送机构、凸轮离合机构、上层输送机构这三部分连接在一起并三者运行保持同步,与多轴伺服电机控制下的设备相比,在制造成本、稳定性、控制成本等方面具有很大优势,有利于提高分组的精度和运行稳定性。
优选的,所述传动机构包括与所述伺服电机传动连接的一基准轴、同轴设置在该基准轴上的第四传动轮、与该第四传动轮相配合的主驱动链,所述下层输送机构、所述凸轮离合机构、所述上层输送机构分别具有传动轮,所述主驱动链将所述第四传动轮、所述凸轮离合机构的传动轮、所述下层输送机构的传动轮、所述上层输送机构的传动轮连接在一起。
由上,通过设置所述基准轴和主驱动链等能够实现将所述下层输送机构、凸轮离合机构、上层输送机构这三部分连接在一起,进而使三者运行保持同步,能够简化所述传动机构的结构同时还能保证前述三部分保持同步运行的稳定性。
优选的,所述传动机构还包括与所述伺服电机的动力输出轴同轴连接的第一传动轮、同轴设置在所述基准轴上并与该第一传动轮相啮合的第二传动轮,所述下层输送机构的传动轮和所述第四传动轮分居于所述第二传动轮的两侧。
由上,通过设置所述第一传动轮、第二传动轮能够将所述伺服电机所提供的驱动力传送至所述基准轴上,有利于提高它们之间连接的稳固性,进而保证驱动力的顺利传送及传送过程中的稳定性。
优选的,所述凸轮离合机构包括一楔块离合器、与该楔块离合器连接的盘形凸轮、安装在所述自动分物装置的支撑结构上的滑块、安装在所述下层输送机构的支撑结构上的第二转臂、限定在所述滑块上并连接所述盘形凸轮与所述第二转臂的带柄轴承。
由上,能够使所述凸轮离合机构的结构更加紧凑、简单,同时还能保证其运行时的稳定性。
优选的,所述楔块离合器包括一凸轮、与该凸轮同轴设置的凹轮,所述盘形凸轮与所述凹轮连接,所述凸轮离合机构的传动轮由所述凸轮构成。
由上,所述驱动机构中的伺服电机所提供的驱动力能够通过所述主驱动链传送至所述凸轮,进而为所述凸轮离合机构的运行提供驱动力,进而保证所述凸轮离合机构的正常运行及其稳定性。
优选的,所述楔块离合器还包括用以实现所述凸轮与所述凹轮的贴合和脱离的压紧弹簧、用以执行所述凸轮与所述凹轮的脱离动作的手柄。
由上,通过设置所述手柄和压紧弹簧能够简化所述凸轮与所述凹轮的贴合和脱离过程以及其操作难度。
优选的,在所述盘形凸轮上设有环槽,在所述第二转臂上设有滑槽,所述带柄轴承的一端嵌入所述盘形凸轮上的环槽内,其另一端嵌入所述第二转臂上的滑槽内。
由上,通过这种结构,使所述盘形凸轮采用修正正弦加速度规律做速度规划,所述带柄轴承沿所述盘形凸轮上的环槽进行圆周运动的同时还固定在滑块的滑杆上做直线运动,与现有技术中利用气缸、调速阀、电磁铁等控制相比,具有动作更柔和、稳定,振动小等优点。
优选的,所述下层输送机构还包括一安装在其支撑结构上的安装轴、固定在该安装轴上的第一转臂、与该第一转臂的相反于所述安装轴的一端转动连接的连杆,该连杆的相反于所述第一转臂的一端与所述下层托板的靠近所述上层输送机构的一端连接,所述第二转臂固定在所述安装轴上并与所述第一转臂形成同轴连接。
由上,通过上述结构能够实现所述凸轮离合机构与所述下层输送机构的稳定连接,进而保证驱动力的传递,确保下层托板在所述凸轮离合机构的带动下实现上下小幅度摆动。
优选的,在所述下层输送机构的支撑结构上设置有支板,所述下层托板的远离所述上层输送机构的一端与该支板转动连接。
由上,能够确保所述下层托板的远离所述上层输送机构的一端与所述下层输送机构的支撑结构的转动连接,有利于提高两者转动连接的稳固性。
附图说明
图1为自动分物装置的整体示意图;
图2为自动分物装置的下层输送机构的放大图;
图3为自动分物装置的凸轮离合机构的放大图;
图4为自动分物装置的上层输送机构的放大图;
图5为自动分物装置的驱动机构的放大图。
具体实施方式
本发明所述自动分物装置具有一个起支撑安装作用的主体支架,它主要包括设置在该主体支架上的下层输送机构1、凸轮离合机构2、上层输送机构3和驱动机构4。
下层输送机构1用以输送在下层输送的包装物以及需要分层的包装物,它包括沿输送方向设置并主要由下层传送链条和与该下层传送链条相配合的下层链轮构成的下层传送机构、对称设置在该下层传送机构两侧并安装在主体支架上的一对固定侧板11、对称固定在这一对固定侧板11的前端(即对应于输送始端的一侧)并分居于两者两侧的一对支板12、按照规定间隔安装在下层传送链条上的多个推杆10、沿输送方向对称设置在下层传送链条两侧并置于前述一对固定侧板11之间用以共同承托面块的下层左托板13和下层右托板14。特别地,在一对支板12上分别安装有回转轴承,设置在下层左托板13和下层右托板14前端的转轴分别与位于同侧的回转轴承连接定位,由此使下层左托板13和下层右托板14与位于同侧的支板12形成转动连接。
特别地,在前述下层左托板13和下层右托板14的后端(即对应于下层输送机构1的输送末端的一侧)于它们的下方还设有一垂直于输送方向并以转动连接方式横跨安装在前述一对固定侧板11上的安装轴18,在该安装轴18上固定有对称间隔设置的一对第一转臂15、与这一对第一转臂15的相反于安装轴18的一端转动连接的一对连杆16,这一对连杆16的相反于第一转臂15的一端与前述下层左托板13和下层右托板14一一对应且连接在一起。具体地,在下层左托板13和下层右托板14的后端(即对应于输送末端的一侧或靠近上层输送机构3前端的一侧)分别安装有连接板,在该连接板上固定有连接轴,在前述一对连杆16里亦安装有回转轴承,这一对连杆16的一端与第一转臂15连接,它们的相反于第一转臂15的一端与设置在下层左托板13和下层右托板14后端的连接轴转动连接。前述安装轴18与驱动机构4中的伺服电机41通过凸轮离合机构2传动连接,由前述连杆16、第一转臂15共同构成平面连杆机构,下层传送链条上的推杆10将面块输送过来时,通过平面连杆机构原理实现下层左托板13和下层右托板14绕支板12做上下小幅度摆动,由此实现将在下层输送机构1上的部分面块输送至上层输送机构3即实现面块分层。
另外,如图1和图2所示,在下层左托板13和下层右托板14的后端还对称设有支撑设置在两者之上并间隔设置的一对过渡托板17,该过渡托板17用以承接分层分组的面块即由下层输送机构1进入上层输送机构3上的面块。
凸轮离合机构2用以实现下层托板(即下层左托板13和下层右托板14)相对于下层输送机构1的支撑结构进行上下小幅度摆动,它包括一用以与驱动机构4中的伺服电机41传动连接的楔块离合器、与该楔块离合器的凹轮22连接的盘形凸轮23、安装在主体支架上的固定支板29、安装在该固定支板29上的滑块28、安装在前述安装轴18上的第二转臂27、安装在滑块28上并一端嵌入盘形凸轮23上的环槽内另一端嵌入第二转臂27上的滑槽内的带柄轴承26,其中,楔块离合器主要包括一凸轮21、与该凸轮21同轴设置的凹轮22、用以实现凸轮21与凹轮22的贴合和脱离的压紧弹簧24、用以执行凸轮21与凹轮22的脱离动作的手柄25,该凸轮21与驱动机构4中的主驱动链48连接,凹轮22与盘形凸轮23连接。凸轮21与凹轮22处于闭合情况下,驱动机构4中的伺服电机41依次通过主驱动链48、凸轮21、凹轮22将动力传送给盘形凸轮23,该盘形凸轮23采用修正正弦加速度规律做速度规划,带柄轴承26沿盘形凸轮23上的环槽进行圆周运动的同时还固定在滑块28的滑杆上做直线运动,盘形凸轮23依次通过带柄轴承26、第二转臂27给下层输送机构1中的安装轴18提供高效动力,然后依次带动第一转臂15、连杆16运动,进而使前述下层左托板13和下层右托板14能够绕支板12做上下小幅度摆动。
上层输送机构3大体设置在下层输送机构1的上方,用以输送从下层输送机构1上的包装物中所分离出来的包装物,它包括安装在主体支架上起支撑安装作用的基础板31、安装在该基础板31上并沿上层输送机构3的输送方向设置的上层传送链条32、与该上层传送链条32相配合设置的上层链轮、与该上层链轮同轴设置的转轴34、同轴安装在该转轴34上的上层传动轮35、安装在上层传送链条32上并定间隔设置的多个推板33。其中,上层传动轮35与驱动机构4中的伺服电机41传动连接以将动力从伺服电机41处传递至转轴34上,进而带动上层传送链条32运行来实现将分层分组的面块推送至下一工位。
驱动机构4为整个自动分物装置提供动力,是本发明的主要改进之处,如图5所示,驱动机构4主要包括一安装在前述主体支架上用以提供驱动力的伺服电机41、与该伺服电机41的动力输出轴同轴连接的第一传动轮42、垂直于该第一传动轮42的轴向设置并安装在前述主体支架上的一基准轴44、同轴设置在该基准轴44上并与第一传动轮42相啮合的第二传动轮43、同轴设置在基准轴44上并分居于第二传动轮43两侧的第三传动轮45和第四传动轮47,该第三传动轮45与下层输送机构1传动连接,其中,前述上层传动轮35、第三传动轮45、第四传动轮47、凸轮21均为链轮,驱动机构4还包括一主驱动链48,该主驱动链48将第四传动轮47、凸轮21、第三传动轮45、上层传动轮35连接在一起并使它们保持同步转动,进而使下层输送机构1、凸轮离合机构2、上层输送机构3这三者的运行速度保持同步。另外,在基准轴44上还安装有检测片46和电眼,它们用以将自动分物装置的运行状态提供给其前部设备,也就是为前一工位设备提供供料信号,以完成合理供料。
下面结合上述结构描述对本发明所述自动分物装置的工作原理进行简单地描述。
驱动机构4中的伺服电机41接收到控制系统发送的控制指令后进入运行状态,该伺服电机41依次通过第一传动轮42、第二传动轮43、基准轴44将动力传送至第四传动轮47,该第四传送轮47再通过主驱动链48分别将动力传送至凸轮21、第三传动轮45、上层传动轮35上;
自动分物装置运行过程中,通过第三传动轮45将伺服电机41提供的动力传送至下层输送机构1的下层传送机构(具体指下层传送机构的下层链轮)上,下层传送机构在该驱动力作用下沿输送方向运行,由此带动下层传送链条上的多个推杆10沿输送方向移动,进而通过推杆10推动放置在下层左托板13和下层右托板14上的面块沿输送方向移动;
同步地,凸轮离合机构2中的凸轮21与凹轮22闭合,凸轮21依次通过凹轮22、盘形凸轮23、带柄轴承26、第二转臂27将伺服电机41提供的驱动力传送给下层输送机构1中的安装轴18,然后安装轴18依次带动第一转臂15、连杆16运动,进而使前述下层左托板13和下层右托板14能够绕支板12做上下小幅度摆动,在下层左托板13和下层右托板14向上摆动至最高位置时,面块被下层输送机构1中的推杆10经由过渡托板17推送至上层输送机构3的托板上;
同步地,上层传动轮35将伺服电机41所提供的驱动力传递至转轴34上,然后再通过上层链轮带动上层传送链条32运行,由此带动上层传送链条32上的多个推板33沿输送方向移动,进而通过推板33推动放置在上层左右托板上的面块沿输送方向移动。
由上,本发明所述自动分物装置通过设置基准轴44和主驱动链48等将下层输送机构1、凸轮离合机构2、上层输送机构3这三部分连接在一起,在结构上将它们做成机械联动方式,以伺服电机控制入料、分层、分组和出料等功能,可以将这多个运行过程很好的匹配并实现同步性,避免了生产线上速度的变更,与多轴伺服电机控制下的设备相比,无需调整气缸、速度调节阀和电子凸轮角度,在制造成本、稳定性、控制成本等方面具有很大优势。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自动分物装置,其特征在于,包括:
下层输送机构(1),用以输送包装物,包括一端与所述下层输送机构(1)的支撑结构转动连接、用以承托包装物的下层托板;
凸轮离合机构(2),与所述下层托板的另一端转动连接,用以实现所述下层托板进行上下小幅度摆动;
上层输送机构(3),用以输送从所述下层输送机构(1)上的包装物中所分离出来的包装物;
驱动机构(4),包括一伺服电机(41),该伺服电机(41)与所述下层输送机构(1)、所述凸轮离合机构(2)、所述上层输送机构(3)通过同一传动机构传动连接。
2.根据权利要求1所述的自动分物装置,其特征在于,所述传动机构包括与所述伺服电机(41)传动连接的一基准轴(44)、同轴设置在该基准轴(44)上的第四传动轮(47)、与该第四传动轮(47)相配合的主驱动链(48),
所述下层输送机构(1)、所述凸轮离合机构(2)、所述上层输送机构(3)分别具有传动轮,所述主驱动链(48)将所述第四传动轮(47)、所述凸轮离合机构(2)的传动轮、所述下层输送机构(1)的传动轮、所述上层输送机构(3)的传动轮连接在一起。
3.根据权利要求2所述的自动分物装置,其特征在于,所述传动机构还包括与所述伺服电机(41)的动力输出轴同轴连接的第一传动轮(42)、同轴设置在所述基准轴(44)上并与该第一传动轮(42)相啮合的第二传动轮(43),所述下层输送机构(1)的传动轮和所述第四传动轮(47)分居于所述第二传动轮(43)的两侧。
4.根据权利要求2所述的自动分物装置,其特征在于,所述凸轮离合机构(2)包括一楔块离合器、与该楔块离合器连接的盘形凸轮(23)、安装在所述自动分物装置的支撑结构上的滑块(28)、安装在所述下层输送机构(1)的支撑结构上的第二转臂(27)、限定在所述滑块(28)上并连接所述盘形凸轮(23)与所述第二转臂(27)的带柄轴承(26)。
5.根据权利要求4所述的自动分物装置,其特征在于,所述楔块离合器包括一凸轮(21)、与该凸轮(2)1同轴设置的凹轮(22),所述盘形凸轮(23)与所述凹轮(22)连接,
所述凸轮离合机构(2)的传动轮由所述凸轮(21)构成。
6.根据权利要求5所述的自动分物装置,其特征在于,所述楔块离合器还包括用以实现所述凸轮(21)与所述凹轮(22)的贴合和脱离的压紧弹簧(24)、用以执行所述凸轮(21)与所述凹轮(22)的脱离动作的手柄(25)。
7.根据权利要求4所述的自动分物装置,其特征在于,在所述盘形凸轮(23)上设有环槽,在所述第二转臂(27)上设有滑槽,所述带柄轴承(26)的一端嵌入所述盘形凸轮(23)上的环槽内,其另一端嵌入所述第二转臂(27)上的滑槽内。
8.根据权利要求4所述的自动分物装置,其特征在于,所述下层输送机构(1)还包括一安装在其支撑结构上的安装轴(18)、固定在该安装轴(18)上的第一转臂(15)、与该第一转臂(15)的相反于所述安装轴(18)的一端转动连接的连杆(16),该连杆(16)的相反于所述第一转臂(15)的一端与所述下层托板的靠近所述上层输送机构(3)的一端连接,
所述第二转臂(27)固定在所述安装轴(18)上并与所述第一转臂(15)形成同轴连接。
9.根据权利要求8所述的自动分物装置,其特征在于,在所述下层输送机构(1)的支撑结构上设置有支板(12),所述下层托板的远离所述上层输送机构(3)的一端与该支板(12)转动连接。
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