CN107352284B - 自动分配物料的机械装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动分配物料的机械装置，包括基座(5)，基座(5)上设有用于存放物料的储料仓(1)，储料仓(1)下端设有出料口(2)，储料仓(1)内滑动连接有拉杆(3)，拉杆(3)下端设有用于与出料口(2)卡接或脱开的活塞(6)，储料仓(1)上设有供拉杆(3)穿过的盖板(4)。提供可应用于智能生产流水线中的物料均分场合，这些物料包括：建材、食材、机械零部件等等，可以提高流水线生产过程中的生产加工效率，具体是一种成本更低、传动更加稳定的自动分配物料的机械装置。
Description
技术领域
本发明涉及智能加工装配领域，尤其是一种自动分配物料的机械装置。
背景技术
随着智能生产流水线的高速发展，对流水线中每一道工序的精度要求也越来越高。就好比在流水线中对物料进行均分的工序来说，需要将一大份的物料进行等分，以此来将这一大份的物料平均分配成若干小份，进而方便后续对每一小份物料再进行加工处理。例如，在食品加工领域，将已经初步处理好的大米、玉米粒、小麦等颗粒状的食材进行均分成若干小份，以便后续对逐一小份食材进行打包。现有技术中对于均分物料的一般方法是：将物料放入到料筒内，再通过活塞的移动来控制料筒上出料口的开启和关闭，具体是通过活塞开启出料口的时间一致来控制料筒排出每一份物料的分量一致；对于这种控制活塞停留时间的操作一般需要专门为活塞的移动而设计PLC控制程序，以此才能确保活塞精确地移动，也就是说通过这种控制需要更精确的控制程序，间接地提高了整个装置生产工作的成本。另外，通过电子元器件来对活塞的运动进行控制会导致工作稳定性不够，一旦电子元器件报废就不能够进行有效的分配工作。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有的技术缺陷，提供一种成本更低、传动更加稳定的自动分配物料的机械装置。
本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的自动分配物料的机械装置：它包括基座，基座上设有用于存放物料的储料仓，储料仓下端设有出料口，储料仓内滑动连接有拉杆，拉杆下端设有用于与出料口卡接或脱开的活塞，储料仓上设有供拉杆穿过的盖板，拉杆上位于储料仓内部一侧设有第一环形凸起，拉杆上套接有第一压簧，第一压簧位于盖板与第一环形凸起之间；拉杆上位于储料仓外部一侧设有第二环形凸起，盖板上通过支架上的第一铰接点转动连接有摆杆，摆杆一端设有推板，另一端设有弧形挡板；推板上设有供拉杆穿过的开口槽，推板位于盖板与第二环形凸起之间的间隙内，且推板与拉杆上的第二环形凸起抵紧或脱开；弧形挡板以第一铰接点为圆心设置，弧形挡板上设有通孔，基座上设有用于摆杆复位的复位装置，基座上滑动连接有用于与通孔卡接或脱开的顶杆，基座上设有供顶杆穿过的导套，顶杆上靠近弧形挡板一端设有第三环形凸起，另一端设有转销，转销上转动连接有第一滚轮，第三环形凸起与导套之间设有用于将顶杆抵靠在弧形挡板外凸面上的第二压簧；基座在出料口下方设有工作台，基座通过导向装置滑动连接有滑台，滑台与工作台抵紧或脱开，滑台与基座之间设有第三压簧，滑台上放置有用于收纳从出料口排出物料的料筒；工作台上设有气缸，气缸沿竖直方向设置，工作台上设有用于与滑台接触的开关装置，该开关装置与气缸信号连接，气缸输出端的伸缩杆连接有传动杆，传动杆上端设有斜导轨，第一滚轮滚动连接在斜导轨内；基座上设有用于驱动料筒移动的落料装置。
作为本发明的一种优选，通孔的数量为一个，通孔沿弧形挡板直径方向设置，顶杆沿水平方向设置，且顶杆与第一铰接点处于同一水平线上。
作为本发明的一种优选，复位装置是指，摆杆与基座之间设有用于拉动推板靠近盖板上表面的第一拉簧，第一拉簧一端与摆杆上远离推板一端转动连接，另一端与基座转动连接，基座上设有用于与摆杆抵紧或脱开的定位销，定位销与第一拉簧位于摆杆的同侧。
作为本发明的一种改进，第二压簧套接在顶杆上，第二压簧一端与第三环形凸起抵紧，另一端与导套端部抵紧。
作为本发明的一种改进，落料装置是指，基座在伸缩杆下方通过第二铰接点转动连接有平板，基座在平板上靠近伸缩杆一侧设有用于平板抵靠限位的圆柱销，平板上远离圆柱销一端设有凸轮，且平板上远离圆柱销一端通过第二拉簧与基座连接；基座在滑台两侧分别设有用于推动料筒在滑台上移动的横杆和用于带动料筒移动的带传动装置，基座上设有供横杆穿过的套筒，横杆与套筒之间设有张紧装置；基座通过第三铰接点转动连接有折弯板，折弯板一端与凸轮抵紧，另一端与横杆上远离料筒一端抵紧。
作为本发明的一种改进，导向装置是指，滑台下端设有导向杆，基座上设有竖块，竖块上设有供导向杆穿过的导向孔；第三压簧套接在导向杆上，且第三压簧一端与滑台下表面抵紧，另一端与竖块上表面抵紧。
作为本发明的一种改进，第二拉簧一端与基座转动连接，另一端与平板上远离圆柱销的端部转动连接，第二拉簧和圆柱销分别位于平板两侧。
作为本发明的一种改进，张紧装置是指，横杆上远离料筒一端设有第四环形凸起，横杆上套接有第四压簧，第四压簧一端与第四环形凸起抵紧，另一端与套筒端部抵紧。
作为本发明的一种改进，横杆上靠近折弯板一端转动连接有用于与折弯板抵紧的第二滚轮。
作为本发明的一种改进，顶杆上朝向弧形挡板一端为圆弧状。
采用以上结构后，本发明一种自动分配物料的机械装置与现有技术相比，本发明将待分配的物料放入到储料仓内，料筒放置在滑台上，再通过按压摆杆以驱动拉杆上升，从而将活塞从出料口内拔出，物料就可以从出料口排向料筒内，直到摆杆端部的弧形挡板转动至通孔与顶杆对齐，顶杆端部就可以插入到通孔内对弧形挡板进行限位，从而摆杆和拉杆保持静止状态，而出料口呈打开状态；滑台上料筒内的物料逐渐增多，滑台上的重力逐渐增大，滑台沿着导向杆长度方向逐渐下降，直到滑台下表面抵靠在工作台上并抵靠在开关装置上，气缸接收到开关装置的信号后会驱动伸缩杆下降，一方面伸缩杆会带动传动杆移动，传动杆上端会通过斜导轨来拉动顶杆远离弧形挡板，并将顶杆端部从弧形挡板的通孔内拔出，而摆杆和弧形挡板在第一拉簧的拉力作用下会反转抵靠在定位销上，拉杆上第一环形凸起在第一压簧作用下而下降以使得活塞卡接在出料口上，即出料口关闭；另一方面，伸缩杆下降推动平板绕第二铰接点转动，平板端部的凸轮会推动折弯板绕第三铰接点转动，折弯板上端会推动横杆沿套筒长度方向滑动，横杆在滑动过程中会将料筒从滑台转移至带传动装置上；就此，完成了一份物料的均分，气缸复位，其他零部件陆续反向复位，准备下一份物料的均分。总之，本装置可以将物料从储料仓内均分成若干份，并且逐一地从带传动装置上转移至下一工序；不需要专门设计PLC程序来通过活塞来控制出料口打开的时间，只需要选择第三压簧的规格即可，因为第三压簧的弹性系数直接关系到滑台与工作台脱离的时间，只要滑台与工作台脱离，那么物料就可以从出料口排向滑台上的料筒内；一旦滑台与工作台上的开关装置接触，那么工作台上的气缸就可以驱动传动杆工作，传动杆通过将顶杆从通孔内拔出，弧形挡板和摆杆复位，拉杆在第一压簧作用下复位，即拉杆下端的活塞堵住出料口，停止出料；并且，气缸上的伸缩杆可以推动摆杆、折弯板和横杆工作，从而将料筒推送至带传动装置上。可以知道，本装置只需要一些简单的零部件就可以完成一个自动化程度更高的均分物料工作，不需要高精度控制的电子元器件，进而成本得到了降低，并且通过这些零部件传动的稳定性也得到了提高。综上所述，本发明提供一种成本更低、传动更加稳定的自动分配物料的机械装置。
附图说明
图1为本发明自动分配物料的机械装置的示意图。
图2为本发明中顶杆与通孔脱开时的状态图。
图3为本发明中滑台与工作台脱离时的状态图。
图中所示：1、储料仓，2、出料口，3、拉杆，4、盖板，5、基座，6、活塞，7、第一环形凸起，8、第一压簧，9、第二环形凸起，10、支架，11、第一铰接点，12、摆杆，13、推板，14、弧形挡板，15、通孔，16、顶杆，17、第二滚轮，18、导套，19、第三环形凸起，20、转销，21、第一滚轮，22、第二压簧，23、工作台，24、滑台，25、气缸，26、料筒，27、伸缩杆，28、传动杆，29、斜导轨，30、第三压簧，31、第一拉簧，32、定位销，33、第二铰接点，34、平板，35、圆柱销，36、第二拉簧，37、凸轮，38、带传动装置，39、横杆，40、套筒，41、折弯板，42、第三铰接点，43、导向杆，44、竖块，45、第四环形凸起，46、第四压簧。
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说明。
如图所示，本发明自动分配物料的机械装置，它包括基座5，基座5上设有用于存放物料的储料仓1，储料仓1下端设有出料口2，储料仓1内滑动连接有拉杆3，拉杆3沿竖直方向设置在储料仓1内，拉杆3下端设有用于与出料口2卡接或脱开的活塞6，储料仓1上设有供拉杆3穿过的盖板4，拉杆3上位于储料仓1内部一侧设有第一环形凸起7，拉杆3上套接有第一压簧8，第一压簧8位于盖板4与第一环形凸起7之间；拉杆3上位于储料仓1外部一侧设有第二环形凸起9，盖板4上通过支架10上的第一铰接点11转动连接有摆杆12，摆杆12一端设有推板13，另一端设有弧形挡板14；推板13上设有供拉杆3穿过的开口槽，推板13位于盖板4与第二环形凸起9之间的间隙内，且推板13与拉杆3上的第二环形凸起9抵紧或脱开；弧形挡板14以第一铰接点11为圆心设置，弧形挡板14上设有通孔15，基座5上设有用于摆杆12复位的复位装置，基座5上滑动连接有用于与通孔15卡接或脱开的顶杆16，基座5上设有供顶杆16穿过的导套18，顶杆16上靠近弧形挡板14一端设有第三环形凸起19，另一端设有转销20，转销20上转动连接有第一滚轮21，第三环形凸起19与导套18之间设有用于将顶杆16抵靠在弧形挡板14外凸面上的第二压簧22；基座5在出料口2下方设有工作台23，基座5通过导向装置滑动连接有滑台24，滑台24与工作台23抵紧或脱开，滑台24与基座5之间设有第三压簧30，滑台24上放置有用于收纳从出料口2排出物料的料筒26；工作台23上设有气缸25，气缸25沿竖直方向设置，工作台23上设有用于与滑台24接触的开关装置，该开关装置与气缸25信号连接，气缸25输出端的伸缩杆27连接有传动杆28，传动杆28上端设有斜导轨29，第一滚轮21滚动连接在斜导轨29内；基座5上设有用于驱动料筒26移动的落料装置。其中，通过第一滚轮21的设置可以减小转销20在斜导轨29内滚动的摩擦力，使得顶杆16右端部与传动杆28上端之间的传动更加平顺，相对滑动的噪音也更小。
其中，将弧形挡板14设计成以第一铰接点11为圆心可以提高整个装置传动的稳定性，主要是弧形挡板14上非通孔区域与顶杆16左端部接触时可以确保顶杆16不会沿导套18发生移动，使得顶杆16处于静止状态。
通孔15的数量为一个，通孔15沿弧形挡板14直径方向设置，顶杆16沿水平方向设置，且顶杆16与第一铰接点11处于同一水平线上。这样一来，在弧形挡板14绕第一铰接点11转动过程中，一旦通孔15轴线与顶杆16轴线对齐，那么顶杆16就可以插入到通孔15内对弧形挡板14进行限位。
复位装置是指，摆杆12与基座5之间设有用于拉动推板13靠近盖板4上表面的第一拉簧31，第一拉簧31一端与摆杆12上远离推板13一端转动连接，另一端与基座5转动连接，基座5上设有用于与摆杆12抵紧或脱开的定位销32，定位销32与第一拉簧31位于摆杆12的同侧。
第二压簧22套接在顶杆16上，第二压簧22一端与第三环形凸起19抵紧，另一端与导套18端部抵紧。这样一来，顶杆16左端部在第二压簧22的压力作用下可以始终抵靠在弧形挡板14的外凸面上。
落料装置是指，基座5在伸缩杆27下方通过第二铰接点33转动连接有平板34，基座5在平板34上靠近伸缩杆27一侧设有用于平板34抵靠限位的圆柱销35，平板34上远离圆柱销35一端设有凸轮37，且平板34上远离圆柱销35一端通过第二拉簧36与基座5连接；基座5在滑台24两侧分别设有用于推动料筒26在滑台24上移动的横杆39和用于带动料筒26移动的带传动装置38，基座5上设有供横杆39穿过的套筒40，横杆39与套筒40之间设有张紧装置；基座5通过第三铰接点42转动连接有折弯板41，折弯板41一端与凸轮37抵紧，另一端与横杆39上远离料筒26一端抵紧。其中，折弯板41是指经过折弯处理的板材，这样的结构可以使得折弯板41更好地在横杆39与凸轮37之间传动，尽可能地减小折弯板41所需占用的空间，使得整个装置更加紧凑。
导向装置是指，滑台24下端设有导向杆43，基座5上设有竖块44，竖块44上设有供导向杆43穿过的导向孔；第三压簧30套接在导向杆43上，且第三压簧30一端与滑台24下表面抵紧，另一端与竖块44上表面抵紧。
第二拉簧36一端与基座5转动连接，另一端与平板34上远离圆柱销35的端部转动连接，第二拉簧36和圆柱销35分别位于平板34两侧。
张紧装置是指，横杆39上远离料筒26一端设有第四环形凸起45，横杆39上套接有第四压簧46，第四压簧46一端与第四环形凸起45抵紧，另一端与套筒40端部抵紧，也就是说，横杆39左端部在第四压簧46的作用下可以始终抵靠在折弯板41上。
横杆39上靠近折弯板41一端转动连接有用于与折弯板41抵紧的第二滚轮17。通过第二滚轮17的设置可以减小横杆39左端部在折弯板41上发生相对移动时的摩擦力，使得整个传动更加平稳。
顶杆16上朝向弧形挡板14一端为圆弧状，从而可以减小顶杆16左端部在弧形挡板14外凸面上发生相对移动时的摩擦力，进而可以使得整个装置传动变得更加平稳。
工作原理：首先，将待分配的物料放入到储料仓1内，料筒26放置在滑台24上，再通过按压摆杆12右端部以使得摆杆12绕第一铰接点11作顺时针转动，从而摆杆12左端部的推板13会拉动拉杆3上升，进而将活塞6从出料口2内拔出，物料就可以从出料口2排向料筒26内，直到摆杆12端部的弧形挡板14转动至通孔15与顶杆16对齐，顶杆16端部就可以插入到通孔15内对弧形挡板14进行限位，即摆杆12和拉杆3保持静止状态，而出料口2呈打开状态，如图1所示；
然后，随着滑台24上料筒26内的物料逐渐增多，滑台24上的重力逐渐增大，滑台24沿着导向杆43长度方向逐渐下降，直到滑台24下表面抵靠在工作台23上并抵靠在开关装置上，气缸25接收到开关装置的信号后会驱动伸缩杆27下降，一方面伸缩杆27会带动传动杆28往下移动，传动杆28上端会通过斜导轨29来拉动顶杆16沿导套18长度方向而向右移动，并将顶杆16左端部从弧形挡板14的通孔15内拔出，而摆杆12在第一拉簧31的拉力作用下会绕第一铰接点11作逆时针转动而抵靠在定位销32上，拉杆3上第一环形凸起7在第一压簧8作用下而下降以使得活塞6卡接在出料口2上，即出料口2关闭；另一方面，伸缩杆27下降推动平板34绕第二铰接点33作顺时针转动，平板34左端部的凸轮37会推动折弯板41绕第三铰接点42作顺时针转动，折弯板41上端会推动横杆39沿套筒40长度方向往右滑动，横杆39在滑动过程中会将料筒26从滑台24转移至带传动装置38上；就此，完成了一份物料的均分，气缸25复位，其他零部件陆续反向复位，准备下一份物料的均分。本装置可以将物料从储料仓1内均分成若干份，并且逐一地从带传动装置38上转移至下一工序；不需要专门设计PLC程序来通过活塞6来控制出料口2打开的时间，只需要选择第三压簧30的规格即可，因为第三压簧30的弹性系数直接关系到滑台24与工作台23脱离的时间，只要滑台24与工作台23脱离，那么物料就可以从出料口2排向滑台24上的料筒26内；一旦滑台24与工作台23上的开关装置接触，那么工作台23上的气缸25就可以驱动传动杆28工作，传动杆28通过将顶杆16从通孔15内拔出，弧形挡板14和摆杆12复位，拉杆3在第一压簧8作用下复位，即拉杆3下端的活塞6堵住出料口2，停止出料；并且，气缸25上的伸缩杆27可以推动摆杆12、折弯板41和横杆39工作，从而将料筒26推送至带传动装置38上。可以知道，本装置只需要一些简单的零部件就可以完成一个自动化程度更高的均分物料工作，不需要高精度控制的电子元器件，进而成本得到了降低，并且通过这些零部件传动的稳定性也得到了提高。举例来说；第三压簧30的弹性系数越大为3N/mm，那么第三压簧30在滑台24与工作台23之间的弹力为3X(X为第三压簧30的变形量，单位为mm，也就是滑台24与工作台23之间的位移量)；若第三压簧30的弹性系数越大为6N/mm，那么第三压簧30在滑台24与工作台23之间的弹力为6X；也就是说，滑台24与工作台23之间的作用力只与第三压簧30的弹力系数有关，与其他零部件的运动无关。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的保护范围。凡在本发明权利要求之内，所作的任何修改、等同替换及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种自动分配物料的机械装置，它包括基座(5)，基座(5)上设有用于存放物料的储料仓(1)，储料仓(1)下端设有出料口(2)，储料仓(1)内滑动连接有拉杆(3)，其特征在于：拉杆(3)下端设有用于与出料口(2)卡接或脱开的活塞(6)，储料仓(1)上设有供拉杆(3)穿过的盖板(4)，拉杆(3)上位于储料仓(1)内部一侧设有第一环形凸起(7)，拉杆(3)上套接有第一压簧(8)，第一压簧(8)位于盖板(4)与第一环形凸起(7)之间；拉杆(3)上位于储料仓(1)外部一侧设有第二环形凸起(9)，盖板(4)上通过支架(10)上的第一铰接点(11)转动连接有摆杆(12)，摆杆(12)一端设有推板(13)，另一端设有弧形挡板(14)；推板(13)上设有供拉杆(3)穿过的开口槽，推板(13)位于盖板(4)与第二环形凸起(9)之间的间隙内，且推板(13)与拉杆(3)上的第二环形凸起(9)抵紧或脱开；弧形挡板(14)以第一铰接点(11)为圆心设置，弧形挡板(14)上设有通孔(15)，基座(5)上设有用于摆杆(12)复位的复位装置，基座(5)上滑动连接有用于与通孔(15)卡接或脱开的顶杆(16)，基座(5)上设有供顶杆(16)穿过的导套(18)，顶杆(16)上靠近弧形挡板(14)一端设有第三环形凸起(19)，另一端设有转销(20)，转销(20)上转动连接有第一滚轮(21)，第三环形凸起(19)与导套(18)之间设有用于将顶杆(16)抵靠在弧形挡板(14)外凸面上的第二压簧(22)；基座(5)在出料口(2)下方设有工作台(23)，基座(5)通过导向装置滑动连接有滑台(24)，滑台(24)与工作台(23)抵紧或脱开，滑台(24)与基座(5)之间设有第三压簧(30)，滑台(24)上放置有用于收纳从出料口(2)排出物料的料筒(26)；工作台(23)上设有气缸(25)，气缸(25)沿竖直方向设置，工作台(23)上设有用于与滑台(24)接触的开关装置，该开关装置与气缸(25)信号连接，气缸(25)输出端的伸缩杆(27)连接有传动杆(28)，传动杆(28)上端设有斜导轨(29)，第一滚轮(21)滚动连接在斜导轨(29)内；基座(5)上设有用于驱动料筒(26)移动的落料装置。
2.根据权利要求1所述的自动分配物料的机械装置，其特征在于：通孔(15)的数量为一个，通孔(15)沿弧形挡板(14)直径方向设置，顶杆(16)沿水平方向设置，且顶杆(16)与第一铰接点(11)处于同一水平线上。
3.根据权利要求1所述的自动分配物料的机械装置，其特征在于：复位装置是指，摆杆(12)与基座(5)之间设有用于拉动推板(13)靠近盖板(4)上表面的第一拉簧(31)，第一拉簧(31)一端与摆杆(12)上远离推板(13)一端转动连接，另一端与基座(5)转动连接，基座(5)上设有用于与摆杆(12)抵紧或脱开的定位销(32)，定位销(32)与第一拉簧(31)位于摆杆(12)的同侧。
4.根据权利要求1所述的自动分配物料的机械装置，其特征在于：第二压簧(22)套接在顶杆(16)上，第二压簧(22)一端与第三环形凸起(19)抵紧，另一端与导套(18)端部抵紧。
5.根据权利要求1所述的自动分配物料的机械装置，其特征在于：落料装置是指，基座(5)在伸缩杆(27)下方通过第二铰接点(33)转动连接有平板(34)，基座(5)在平板(34)上靠近伸缩杆(27)一侧设有用于平板(34)抵靠限位的圆柱销(35)，平板(34)上远离圆柱销(35)一端设有凸轮(37)，且平板(34)上远离圆柱销(35)一端通过第二拉簧(36)与基座(5)连接；基座(5)在滑台(24)两侧分别设有用于推动料筒(26)在滑台(24)上移动的横杆(39)和用于带动料筒(26)移动的带传动装置(38)，基座(5)上设有供横杆(39)穿过的套筒(40)，横杆(39)与套筒(40)之间设有张紧装置；基座(5)通过第三铰接点(42)转动连接有折弯板(41)，折弯板(41)一端与凸轮(37)抵紧，另一端与横杆(39)上远离料筒(26)一端抵紧。
6.根据权利要求5所述的自动分配物料的机械装置，其特征在于：导向装置是指，滑台(24)下端设有导向杆(43)，基座(5)上设有竖块(44)，竖块(44)上设有供导向杆(43)穿过的导向孔；第三压簧(30)套接在导向杆(43)上，且第三压簧(30)一端与滑台(24)下表面抵紧，另一端与竖块(44)上表面抵紧。
7.根据权利要求5所述的自动分配物料的机械装置，其特征在于：第二拉簧(36)一端与基座(5)转动连接，另一端与平板(34)上远离圆柱销(35)的端部转动连接，第二拉簧(36)和圆柱销(35)分别位于平板(34)两侧。
8.根据权利要求5所述的自动分配物料的机械装置，其特征在于：张紧装置是指，横杆(39)上远离料筒(26)一端设有第四环形凸起(45)，横杆(39)上套接有第四压簧(46)，第四压簧(46)一端与第四环形凸起(45)抵紧，另一端与套筒(40)端部抵紧。
9.根据权利要求8所述的自动分配物料的机械装置，其特征在于：横杆(39)上靠近折弯板(41)一端转动连接有用于与折弯板(41)抵紧的第二滚轮(17)。
10.根据权利要求1所述的自动分配物料的机械装置，其特征在于：顶杆(16)上朝向弧形挡板(14)一端为圆弧状。
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