CN107487483B - 智能均分物料装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能均分物料装置，包括基座(1)，基座(1)上设有用于存放物料的储料仓(2)，储料仓(2)下端设有出料口(3)，储料仓(2)内滑动连接有拉杆(4)，拉杆(4)下端设有用于与出料口(3)卡接或脱开的活塞(45)，储料仓(2)上设有供拉杆(4)穿过的盖板(5)。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、传动更加稳定的智能均分物料装置。
Description
技术领域
本发明涉及智能加工装配领域，尤其是一种智能均分物料装置。
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、传动更加稳定的智能均分物料装置。
本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的智能均分物料装置：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，另一端通过第二铰接点转动连接有传动杆，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，滑台与导向装置之间设有第三压簧，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，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，气缸输出端连接有直线齿条，基座上转动连接有相互啮合的第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮与直线齿条啮合传动，第二齿轮通过第三铰接点与传动杆转动连接，第三铰接点距离第二齿轮上的转轴距离大于零；基座在直线齿条下方通过第四铰接点转动连接有平板，基座在平板上靠近直线齿条一侧设有用于平板抵靠的圆柱销，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；基座通过第五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；直线齿条上包括用于与第一齿轮啮合传动的有齿区域和不能与第一齿轮啮合传动的无齿区域，有齿区域位于直线齿条上更靠近平板的一端。
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储料仓上盖板的第一拉簧，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。
作为本发明的一种优选，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，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，基座上设有导向块，直线齿条通过燕尾槽滑动连接在导向块上，且直线齿条沿竖直方向滑动连接在导向块上。
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。
采用以上结构后，本发明一种智能均分物料装置与现有技术相比，本发明通过将物料存放在储料仓内，拨动摆杆以使得摆杆绕第一铰接点转动，摆杆一端通过推板与第二环形凸起接触以带动拉杆上升，进而拉动拉杆下端的活塞与储料仓下端的出料口脱开以供物料从出料口排出，摆杆另一端的弧形挡板也绕第一铰接点转动，直到弧形挡板上的通孔与顶杆卡接就可以将摆杆锁止，即摆杆保持静止状态；随着物料不断从储料仓排出掉落在料筒内，滑台随着料筒内掉落的物料不断增加而沿着导向杆下降，直到滑台触动到工作台上的开关装置，气缸会开始工作；气缸输出端带动直线齿条移动，直线齿条上的有齿区域通过与第一齿轮啮合以带动第二齿轮转动，第二齿轮通过第三铰接点带动传动杆转动，传动杆在绕第三铰接点摆动过程中会拉动顶杆沿导套移动，并且将顶杆从通孔内拔出以解除顶杆对弧形挡板的约束，这样一来摆杆在第一拉簧的拉力作用下可以复位抵靠在定位销上，进而拉杆也可以在第一压簧的作用下复位以推动活塞抵靠在出料口，准备下一份物料的分配；另外，直线齿条上有齿区域与第一齿轮啮合结束之后，气缸继续驱动直线齿条下降，直线齿条上的无齿区域与第一齿轮相对应，直到直线齿条下端与平板接触并且推动平板绕第四铰接点转动，平板上的凸轮会推动折弯板绕第五铰接点转动，折弯板在转动过程中会推动横杆沿套筒移动，横杆上靠近料筒一端会推动料筒在滑台上移动，直到将料筒推动至带传动为止，就此完成了一份物料的分配，不但可以将物料从储料仓中分配到料筒中，而且可以将盛放有物料的料筒从滑台上转移至带传动装置以供后续自动化装置工作；总之，本装置不需要专门设计PLC程序来控制活塞的行程与停留时间，只需要按每一份物料的要求来更换第三压簧的规格即可，因为通过更换第三压簧的弹力系数可以实现活塞与出料口脱离的时间，具体来讲是因为：第三压簧弹力系数越大，那么滑台沿导向杆移动下降的时间约久，物料从出料口排出的时间越长，料筒内盛放的物料越多，直到滑台下降至工作台以使得开关装置驱动气缸工作了，直线齿条才会依次驱动第一齿轮、第二齿轮和传动杆工作以带动顶杆从通孔内拔出，进而使得活塞与出料口闭合，也只有直线齿条与平板抵紧并推动平板转动了才会完成料筒从滑台上转移到带传动装置，也就是说整个装置用更高的自动化传动零部件来实现PLC程序工作，进而通过这些简单的传动零部件可以降低成本，并且提高了传动稳定性。综上所述，本发明提供一种成本更低、传动更加稳定的智能均分物料装置。
附图说明
图1为本发明智能均分物料装置的示意图。
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、基座，2、储料仓，3、出料口，4、拉杆，5、盖板，6、第一环形凸起，7、第一压簧，8、第二环形凸起，9、支架，10、第一铰接点，11、摆杆，12、推板，13、弧形挡板，14、通孔，15、顶杆，16、导套，17、第三环形凸起，18、第二铰接点，19、传动杆，20、第二压簧，21、工作台，22、滑台，23、第三压簧，24、气缸，25、直线齿条，26、第一齿轮，27、第二齿轮，28、第三铰接点，29、第四铰接点，30、平板，31、圆柱销，32、凸轮，33、第二拉簧，34、料筒，35、横杆，36、套筒，37、第五铰接点，38、折弯板，39、第一拉簧，40、定位销，41、导向杆，42、竖块，43、导向块，44、第四环形凸起，45、活塞，46、带传动装置，47、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，本发明智能均分物料装置包括基座1，基座1上设有用于存放物料的储料仓2，储料仓2下端设有出料口3，储料仓2内滑动连接有拉杆4，拉杆4下端设有用于与出料口3卡接或脱开的活塞45，储料仓2上设有供拉杆4穿过的盖板5，拉杆4上位于储料仓2内部一侧设有第一环形凸起6，拉杆4上套接有第一压簧7，第一压簧7位于盖板5与第一环形凸起6之间；拉杆4上位于储料仓2外部一侧设有第二环形凸起8，盖板5上通过支架9上的第一铰接点10转动连接有摆杆11，摆杆11一端设有推板12，另一端设有弧形挡板13；推板12上设有供拉杆4穿过的开口槽，推板12位于盖板5与第二环形凸起8之间的间隙内，且推板12与拉杆4上的第二环形凸起8抵紧或脱开；弧形挡板13以第一铰接点10为圆心设置，弧形挡板13上设有通孔14，基座1上设有用于摆杆11复位的复位装置，基座1上滑动连接有用于与通孔14卡接或脱开的顶杆15，基座1上设有供顶杆15穿过的导套16，顶杆15上靠近弧形挡板13一端设有第三环形凸起17，另一端通过第二铰接点18转动连接有传动杆19，第三环形凸起17与导套16之间设有用于将顶杆15抵靠在弧形挡板13上的第二压簧20；基座1在出料口3下方设有工作台21，基座1通过导向装置滑动连接有滑台22，滑台22与工作台21抵紧或脱开，滑台22与导向装置之间设有第三压簧23，滑台22上放置有用于收纳从出料口3排出物料的料筒34；工作台21上设有气缸24，工作台21上设有用于与滑台22接触的开关装置，该开关装置与气缸24信号连接，气缸24输出端连接有直线齿条25，基座1上转动连接有相互啮合的第一齿轮26和第二齿轮27，第一齿轮26与直线齿条25啮合传动，第二齿轮27通过第三铰接点28与传动杆19转动连接，第三铰接点28距离第二齿轮27上的转轴距离大于零；基座1在直线齿条25下方通过第四铰接点29转动连接有平板30，基座1在平板30上靠近直线齿条25一侧设有用于平板30抵靠的圆柱销31，平板30上远离圆柱销31一端设有凸轮32，且平板30上远离圆柱销31一端通过第二拉簧33与基座1连接；基座1在滑台22两侧分别设有用于推动料筒34在滑台22上移动的横杆35和用于带动料筒34移动的带传动装置46，基座1上设有供横杆35穿过的套筒36，横杆35与套筒36之间设有张紧装置；基座1通过第五铰接点37转动连接有折弯板38，折弯板38一端与凸轮32抵紧，另一端与横杆35上远离料筒34一端抵紧；直线齿条25上包括用于与第一齿轮26啮合传动的有齿区域和不能与第一齿轮26啮合传动的无齿区域，有齿区域位于直线齿条25上更靠近平板30的一端。
其中，将弧形挡板13设计成以第一铰接点10为圆心可以提高整个装置传动的稳定性，主要是弧形挡板13上非通孔区域与顶杆15左端部接触时可以确保顶杆15不会沿导套16发生移动，使得顶杆15处于静止状态。
复位装置是指，摆杆11与基座1之间设有用于拉动推板12靠近储料仓2上盖板5的第一拉簧39，第一拉簧39一端与摆杆11上远离推板12一端转动连接，另一端与基座1转动连接，基座1上设有用于与摆杆11抵紧或脱开的定位销40，定位销40与第一拉簧39位于摆杆11的同侧。
第二压簧20套接在顶杆15上，第二压簧20一端与第三环形凸起17抵紧，另一端与导套16端部抵紧。
导向装置是指，滑台22下端设有导向杆41，基座1上设有竖块42，竖块42上设有供导向杆41穿过的导向孔；第三压簧23套接在导向杆41上，且第三压簧23一端与滑台22下表面抵紧，另一端与竖块42上表面抵紧。
基座1上设有导向块43，直线齿条25通过燕尾槽滑动连接在导向块43上，且直线齿条25沿竖直方向滑动连接在导向块43上。
第二拉簧33一端与基座1转动连接，另一端与平板30上远离圆柱销31的端部转动连接，第二拉簧33和圆柱销31分别位于平板30两侧。
张紧装置是指，横杆35上远离料筒34一端设有第四环形凸起44，横杆35上套接有第四压簧47，第四压簧47一端与第四环形凸起44抵紧，另一端与套筒36端部抵紧。
工作原理：首先，将物料存放在储料仓2内，拨动摆杆11以使得摆杆11绕支架9上的第一铰接点10顺时针转动，摆杆11左端通过推板12与第二环形凸起8接触以带动拉杆4上升，进而拉动拉杆4下端的活塞45与储料仓2下端的出料口3脱开以供物料从出料口3排出，物料从出料口3与活塞45之间的间隙排出，摆杆11右端的弧形挡板13也绕第一铰接点10转动，直到弧形挡板13上的通孔14与顶杆15左端卡接就可以将摆杆11锁止在图1的状态，即摆杆11保持静止状态；其中，拉杆4在上升过程中会通过第一环形凸起6压缩第一压簧7，受压的第一压簧7积蓄能量以供拉杆4复位所需；随着物料不断从储料仓2排出掉落在料筒34内，滑台22随着料筒34内掉落的物料不断增加而沿着导向杆41下降，直到滑台22触动到工作台21上的开关装置，气缸24会开始工作；
接着，气缸24输出端带动直线齿条25下降，直线齿条25上的有齿区域通过与第一齿轮26啮合以带动第二齿轮27转动，第二齿轮27通过第三铰接点28带动传动杆19转动，传动杆19在绕第三铰接点28摆动过程中会拉动顶杆15沿导套16移动，即传动杆19上端与顶杆15右端部会绕第二铰接点18转动，并且将顶杆15从通孔14内拔出以解除顶杆15对弧形挡板13的约束，这样一来摆杆11在第一拉簧39的拉力作用下可以复位抵靠在定位销40上，进而拉杆4也可以在第一压簧7的作用下复位以推动活塞45抵靠在出料口3，准备下一份物料的分配；顶杆15从通孔14内拔出之后，顶杆15左端部在第二压簧20的作用下与弧形挡板13上非通孔区域抵紧，即顶杆15左端部抵靠在弧形挡板13外凸面上；直线齿条25上有齿区域与第一齿轮26啮合结束之后，气缸24继续驱动直线齿条25下降，直线齿条25上的无齿区域与第一齿轮26相对应，直到直线齿条25下端与平板30接触并且推动平板绕第四铰接点29顺时针转动，平板30左端的凸轮32会推动折弯板38绕第五铰接点37顺时针转动，折弯板38在转动过程中会推动横杆35沿套筒36向右移动，横杆35上靠近料筒34一端会推动料筒34在滑台22上移动，直到将料筒34推动至带传动装置46为止，就此完成了一份物料的分配；
最后，气缸24收缩复位，平板30在第二拉簧33的作用力下绕第四铰接点29逆时针转动，直到平板30右端部抵靠在圆柱销31上为止；横杆35在第四压簧47的作用下向左复位并推动折弯板38绕第五铰接点37逆时针转动，且折弯板38下端始终抵靠在平板30左端的凸轮32上。
该工作原理不但可以将物料从储料仓2中分配到料筒34中，而且可以将盛放有物料的料筒34从滑台22上转移至带传动装置46以供后续自动化装置工作；总之，本装置不需要专门设计PLC程序来控制活塞45的行程与停留时间，只需要按每一份物料的要求来更换第三压簧23的规格即可，因为通过更换第三压簧23的弹力系数可以实现活塞45与出料口3脱离的时间，具体来讲是因为：第三压簧23弹力系数越大，那么滑台22沿导向杆41移动下降的时间约久，物料从出料口3排出的时间越长，料筒34内盛放的物料越多，直到滑台22下降至工作台21以使得开关装置驱动气缸24工作了，直线齿条25才会依次驱动第一齿轮26、第二齿轮27和传动杆19工作以带动顶杆15从通孔14内拔出，进而使得活塞45与出料口3闭合，也只有直线齿条25与平板30抵紧并推动平板30转动了才会完成料筒34从滑台22上转移到带传动装置46，也就是说整个装置用更高的自动化传动零部件来实现PLC程序工作，进而通过这些简单的传动零部件可以降低成本，并且提高了传动稳定性。
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 (7)
1.一种智能均分物料装置，其特征在于：它包括基座(1)，基座(1)上设有用于存放物料的储料仓(2)，储料仓(2)下端设有出料口(3)，储料仓(2)内滑动连接有拉杆(4)，拉杆(4)下端设有用于与出料口(3)卡接或脱开的活塞(45)，储料仓(2)上设有供拉杆(4)穿过的盖板(5)，拉杆(4)上位于储料仓(2)内部一侧设有第一环形凸起(6)，拉杆(4)上套接有第一压簧(7)，第一压簧(7)位于盖板(5)与第一环形凸起(6)之间；拉杆(4)上位于储料仓(2)外部一侧设有第二环形凸起(8)，盖板(5)上通过支架(9)上的第一铰接点(10)转动连接有摆杆(11)，摆杆(11)一端设有推板(12)，另一端设有弧形挡板(13)；推板(12)上设有供拉杆(4)穿过的开口槽，推板(12)位于盖板(5)与第二环形凸起(8)之间的间隙内，且推板(12)与拉杆(4)上的第二环形凸起(8)抵紧或脱开；弧形挡板(13)以第一铰接点(10)为圆心设置，弧形挡板(13)上设有通孔(14)，基座(1)上设有用于摆杆(11)复位的复位装置，基座(1)上滑动连接有用于与通孔(14)卡接或脱开的顶杆(15)，基座(1)上设有供顶杆(15)穿过的导套(16)，顶杆(15)上靠近弧形挡板(13)一端设有第三环形凸起(17)，另一端通过第二铰接点(18)转动连接有传动杆(19)，第三环形凸起(17)与导套(16)之间设有用于将顶杆(15)抵靠在弧形挡板(13)上的第二压簧(20)；基座(1)在出料口(3)下方设有工作台(21)，基座(1)通过导向装置滑动连接有滑台(22)，滑台(22)与工作台(21)抵紧或脱开，滑台(22)与导向装置之间设有第三压簧(23)，滑台(22)上放置有用于收纳从出料口(3)排出物料的料筒(34)；工作台(21)上设有气缸(24)，工作台(21)上设有用于与滑台(22)接触的开关装置，该开关装置与气缸(24)信号连接，气缸(24)输出端连接有直线齿条(25)，基座(1)上转动连接有相互啮合的第一齿轮(26)和第二齿轮(27)，第一齿轮(26)与直线齿条(25)啮合传动，第二齿轮(27)通过第三铰接点(28)与传动杆(19)转动连接，第三铰接点(28)距离第二齿轮(27)上的转轴距离大于零；基座(1)在直线齿条(25)下方通过第四铰接点(29)转动连接有平板(30)，基座(1)在平板(30)上靠近直线齿条(25)一侧设有用于平板(30)抵靠的圆柱销(31)，平板(30)上远离圆柱销(31)一端设有凸轮(32)，且平板(30)上远离圆柱销(31)一端通过第二拉簧(33)与基座(1)连接；基座(1)在滑台(22)两侧分别设有用于推动料筒(34)在滑台(22)上移动的横杆(35)和用于带动料筒(34)移动的带传动装置(46)，基座(1)上设有供横杆(35)穿过的套筒(36)，横杆(35)与套筒(36)之间设有张紧装置；基座(1)通过第五铰接点(37)转动连接有折弯板(38)，折弯板(38)一端与凸轮(32)抵紧，另一端与横杆(35)上远离料筒(34)一端抵紧；直线齿条(25)上包括用于与第一齿轮(26)啮合传动的有齿区域和不能与第一齿轮(26)啮合传动的无齿区域，有齿区域位于直线齿条(25)上更靠近平板(30)的一端。
2.根据权利要求1所述的智能均分物料装置，其特征在于：复位装置是指，摆杆(11)与基座(1)之间设有用于拉动推板(12)靠近储料仓(2)上盖板(5)的第一拉簧(39)，第一拉簧(39)一端与摆杆(11)上远离推板(12)一端转动连接，另一端与基座(1)转动连接，基座(1)上设有用于与摆杆(11)抵紧或脱开的定位销(40)，定位销(40)与第一拉簧(39)位于摆杆(11)的同侧。
3.根据权利要求1所述的智能均分物料装置，其特征在于：第二压簧(20)套接在顶杆(15)上，第二压簧(20)一端与第三环形凸起(17)抵紧，另一端与导套(16)端部抵紧。
4.根据权利要求1所述的智能均分物料装置，其特征在于：导向装置是指，滑台(22)下端设有导向杆(41)，基座(1)上设有竖块(42)，竖块(42)上设有供导向杆(41)穿过的导向孔；第三压簧(23)套接在导向杆(41)上，且第三压簧(23)一端与滑台(22)下表面抵紧，另一端与竖块(42)上表面抵紧。
5.根据权利要求1所述的智能均分物料装置，其特征在于：基座(1)上设有导向块(43)，直线齿条(25)通过燕尾槽滑动连接在导向块(43)上，且直线齿条(25)沿竖直方向滑动连接在导向块(43)上。
6.根据权利要求1所述的智能均分物料装置，其特征在于：第二拉簧(33)一端与基座(1)转动连接，另一端与平板(30)上远离圆柱销(31)的端部转动连接，第二拉簧(33)和圆柱销(31)分别位于平板(30)两侧。
7.根据权利要求1所述的智能均分物料装置，其特征在于：张紧装置是指，横杆(35)上远离料筒(34)一端设有第四环形凸起(44)，横杆(35)上套接有第四压簧(47)，第四压簧(47)一端与第四环形凸起(44)抵紧，另一端与套筒(36)端部抵紧。
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