CN108408368B - 垫片上料装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了垫片上料装置，属于机械技术领域。它解决了现有的垫片检测装置准确率低的问题。本垫片上料装置，包括振动料斗以及送料轨道，振动料斗的内壁具有槽体，垫片能沿槽体移动，送料轨道的进料端与所述槽体的出料端对应连接，垫片上料装置还包括气源、与气源相连通的吹气管一、能发射并接收光束的光电传感器、控制器以及剔料结构，吹气管一伸入所述振动料斗内且吹气管一的出气口朝向槽体的侧壁设置。本垫片上料装置具有检测准确率高的优点。

Description

垫片上料装置

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种垫片上料装置。

背景技术

随着科技的不断发展，自动化设备的生产技术也在不断进步，其被用于进行产品的自动生产或组装，以代替传统的人工生产和组装工作，能极大地提升生产效率。但是，现有产品的组装过程中，部分零部件，如垫片，因存在组装正反面或者结构上的缺陷不能直接装配到其它用于配合的零部件上，需要进行垫片筛选。

为此，人们设计了汽车垫片检测装置，并申请了中国专利(其申请号为：201320105243.2；其公告号为：CN203076214U)，该汽车垫片检测装置用于检测汽车垫片，包括电机、传送带、顶出气缸、监控摄像头、第一料筒和第二料筒，电机连接并驱动传送带，监控摄像头位于传送带正上方，顶出气缸位于传送带的侧面，传送带另一侧面对应设置有第二料筒，传送带出口段设有第一料筒。该汽车垫片检测装置在使用时，用监控摄像头进行远程检测，当发现不合格产品时，用顶出气缸将其顶出，使垫片从传送带上脱落，保证了垫片上料时的质量。

上述汽车垫片检测装置在判断上料垫片是否合格时，是由人工通过远程监控摄像头观看的方式进行判断的，虽然判断较为方便，但是，当其应用于堵头垫片组装的结构上时，仍存在一些不足：用于安装在堵头上垫片呈圆环形，其一端端面为平面，另一端的端面具有凹入的锥形面，垫片安装到堵头上时，需要所有上料的垫片保持同一方向，而上述汽车垫片检测装置受到环境亮度、监控摄像头的清晰度等因素的影响，短时间内判断输送过程中的垫片的正反面难度较大，准确率较低。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种垫片上料装置，所要解决的技术问题是如何提高垫片正反面检测的准确性。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

垫片上料装置，包括呈圆桶状的振动料斗以及送料轨道，所述振动料斗的内壁上具有呈螺旋状设置的长条形凸出部，所述凸出部凸出于所述振动料斗的内壁且凸出部上侧和振动料斗的内壁之间形成仅具有一个侧壁的槽体，所述槽体的侧壁倾斜设置且槽体侧壁的下端比上端更靠近上述振动料斗的轴线，所述垫片在所述振动料斗的驱动下能沿所述槽体移动且垫片一端的端面能抵靠在所述槽体的侧壁上，所述送料轨道的进料端与所述槽体的出料端对应连接，其特征在于，垫片上料装置还包括气源、与气源相连通的吹气管一、能发射并接收光束的光电传感器、控制器以及剔料结构，所述吹气管一伸入所述振动料斗内且吹气管一的出气口朝向槽体的侧壁设置，所述槽体侧壁上与上述吹气管一的出气口相对处具有为平面的贴靠面且上述垫片移动至所述贴靠面时，垫片的端面能完全与所述贴靠面相贴靠，所述吹气管一送出的气体能从位于贴靠面处的垫片的中部穿过；所述槽体的侧壁上还开设有检测孔，所述光电传感器设置于所述检测孔内且与移动至检测孔处的垫片的端面正对设置，所述光电传感器和剔料机构均与上述控制器相连接，所述控制器能接收所述光电传感器发送的信号并控制所述剔料机构将移动至检测孔处的垫片从所述槽体上剔除。

本垫片上料装置工作时，由振动料斗通过振动提供动力，驱动垫片有序地沿着振动料斗内壁上的槽体向位于顶部的槽体出料口方向以及与槽体连接的送料轨道方向移动。在此移动过程中，槽体内的垫片均保持倾斜抵靠在槽体侧壁上的状态，这里，以垫片不具有锥形面的一端抵靠在槽体侧壁上的方向为正确方向。则在垫片沿着槽体移动至贴靠面处时，垫片朝向贴靠面的端面完全与贴靠面相贴靠，吹气管一送出的气体穿过圆环形垫片中部并吹到槽体侧壁上。当垫片为正确输送方向时，垫片的端面与贴靠面完全贴靠，吹气管一送出的气体不会影响垫片的位置；当垫片为反向输送时，垫片上具有锥形面的端面与贴靠面相抵靠，因锥形面位于垫片端面上靠近内侧处，则垫片端面靠近内侧处与槽体侧壁之间留下空隙，当吹气管一的气体穿过垫片中部后会作用在垫片的锥形面处，使得垫片受到吹气管一的气压作用向远离槽体侧壁的方向移动并从槽体上脱落，实现了一次选料。另外，当垫片移动至检测孔处时，光电传感器向垫片的端面发射光束，因光电传感器与垫片的端面正对设置，如垫片为正确的输送方向，则光束反射能被光电传感器接收到；反之，光束照射在锥形面上，被反射到其它方向，光电传感器无法接收到光束，控制器可根据光电传感器的两种状态判断垫片的输送方向是否正确，并控制剔料结构是否将检测孔处的垫片剔除。这里，两种选料的方式均充分考虑了垫片具有锥形面的特殊结构，并结合吹气管一和光电传感器的结构即可实现对垫片正反面的多次检测和筛选，准确极高。

在上述的垫片上料装置中，所述吹气管一倾斜设置，所述吹气管一的出气口朝向所述垫片与所述贴靠面相贴靠处。吹气管一倾斜设置，可直接将气体送出至垫片和贴靠面之间的空隙处，能更好地将垫片吹出，准确率更高。

在上述的垫片上料装置中，所述剔料机构包括吹气管二，所述吹气管二与上述气源通过送气管路相连通，所述送气管路上连接有能控制其通断的电磁阀，所述电磁阀与上述控制器相连接。当光电传感器检测到垫片的输送方向相反，则控制器控制电磁阀开启，吹气管二将垫片从槽体上吹出。

在上述的垫片上料装置中，所述槽体的侧壁上贯穿开设有通气孔，所述吹气管二的出气端从振动料斗外侧伸入所述通气孔中，所述通气孔与移动至通气孔处的垫片的端面位置对应，所述通气孔与上述检测孔相邻设置且通气孔比检测孔更靠近所述槽体的出料端。光电传感器检测到垫片的输送方向相反后，垫片继续向前移动，移动至通气孔处时，吹气管二从外向内吹气，使垫片重新掉落到振动料斗内，重新上料。

作为另一种情况，在上述的垫片上料装置中，所述检测孔呈长条状且沿竖直方向设置，所述吹气管二从所述振动料斗的外侧伸入所述检测孔内且上述光电传感器位于所述吹气管二的下方。光电传感器和吹气管二也可上下设置，则光电传感器检测到垫片的方向不合适的同时，吹气管二即可将垫片吹出，剔料较为快捷。

作为另一种情况，在上述的垫片上料装置中，所述剔料机构包括吸气管，所述吸气管的吸气口朝向检测孔且与移动至检测孔处的垫片的端面位置正对。根据安装的需要，也可在振动料斗内设置吸气管，将不符合要求的垫片向振动料斗内吸出，这样，吸气管和光电传感器在安装时不会相互干涉。

在上述的垫片上料装置中，所述送料轨道的正上方设置有能检测送料轨道上的垫片为正面或反面的摄像头，所述送料轨道的出料端设置有能将垫片带动至上料工位或回收工位的筛选结构，所述摄像头和筛选结构均与上述控制器相连接，所述控制器能接收摄像头发送的信号并控制筛选结构工作。在两次检测的基础上，再增加一个摄像头来对输送至送料轨道上的垫片进行正反面检测，通过三重检测进一步提高检测的准确性，当垫片为反面输送时，送料轨道出料端的筛选结构可将垫片带动到回收工位，使垫片回收利用，重新上料，当垫片为正面输送时，筛选结构将垫片带动至上料工位，用于进行组装上料，整个控制过程由控制器完成，使用方便。这里，用于检测垫片正反面的摄像头为现有产品，筛选结构可为机械手、气缸驱动的滑块等结构。

与现有技术相比，本垫片上料装置充分考虑了垫片一端具有凹入锥形面的特殊结构，通过吹气管一、光电传感器与垫片的配合来达到对垫片上料的自动筛选，检测和筛选的准确率较高。同时，通过吹气管一、光电传感器和摄像头的三重检测也能进一步地提高检测的准确性。

附图说明

图1是本垫片上料装置中垫片的剖视结构示意图。

图2是本垫片上料装置的结构示意图。

图3是本垫片上料装置的放大图。

图4是本垫片上料装置的原理框图。

图5是本垫片上料装置中垫片一端抵靠在槽体侧壁上的结构示意图。

图6是本垫片上料装置中垫片另一端抵靠在槽体侧壁上的结构示意图。

图中，1、振动料斗；1a、凸出部；1b、槽体；1c、检测孔；1d、通气孔；2、送料轨道；3、垫片；3a、锥形面；4、吹气管一；5、光电传感器；6、控制器；7、吹气管二；8、电磁阀；9、摄像头；10、筛选结构。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

本垫片上料装置用于进行垫片3上料，垫片3的结构如图1所示，呈圆环形，其一端的端面为平面，另一端的端面具有凹入的锥形面3a。

如图2、图3和图4所示，本垫片上料装置包括呈圆桶状的振动料斗1以及送料轨道2，振动料斗1的内壁上具有呈螺旋状设置的长条形凸出部1a，该凸出部1a凸出于振动料斗1的内壁且凸出部1a上侧和振动料斗1的内壁之间形成仅具有一个侧壁的槽体1b。该槽体1b的侧壁倾斜设置且槽体1b侧壁的下端比上端更靠近振动料斗1的轴线，槽体1b朝向振动料斗1轴线的一侧敞开。垫片3在振动料斗1的驱动下能沿槽体1b移动且垫片3一端的端面能抵靠在槽体1b的侧壁上，送料轨道2的进料端与槽体1b的出料端对应连接。

垫片3上料装置还包括气源以及与气源相连通的吹气管一4，所述吹气管一4从振动料斗1上方伸入振动料斗1内且吹气管一4的出气口倾斜地朝向槽体1b的侧壁设置，槽体1b侧壁上与吹气管一4的出气口相对处具有为平面的贴靠面，当垫片3移动至贴靠面时，垫片3的端面能完全与贴靠面相贴靠，吹气管一4送出的气体能从位于贴靠面处的垫片3的中部穿过并作用在垫片3与贴靠面相贴靠处。这里，吹气管一4可以持续保持吹气状态，也可通过控制器6和电磁阀8的配合来实现间歇性的吹气。

垫片3上料装置还包括能发射并接收光束的光电传感器5、控制器6以及剔料结构，槽体1b的侧壁上贯穿开设有为圆孔的检测孔1c，光电传感器5设置于检测孔1c处内且与移动至检测孔1c处的垫片3的端面正对设置，光电传感器5和剔料机构均与控制器6相连接，控制器6能接收光电传感器5发送的信号并控制剔料机构将移动至检测孔1c处的垫片3从所述槽体1b上剔除。在本实施例中，槽体1b的侧壁上贯穿开设有呈长条状的通气孔1d，该通气孔1d沿竖直方向设置，剔料机构包括吹气管二7，该吹气管二7与气源通过送气管路相连通，该送气管路上连接有能控制其通断的电磁阀8，该电磁阀8与上述控制器6相连接；吹气管二7的出气端从振动料斗1外侧伸入通气孔1d中，通气孔1d与移动至通气孔1d处的垫片3的端面位置对应，通气孔1d与检测孔1c相邻设置且通气孔1d比检测孔1c更靠近槽体1b的出料端。

送料轨道2的正上方还设置有能检测送料轨道2上的垫片3为正面或反面的摄像头9，送料轨道2的出料端设置有能将垫片3带动至上料工位或回收工位的筛选结构10，摄像头9和筛选结构10均与控制器6相连接，控制器6能接收摄像头9发送的信号并控制筛选结构10工作。这里，摄像头9为现有产品，可自市场上购得，或者如背景技术中所述的，采用远程监控摄像头9，通过远程监控监控垫片3的正反面。筛选结构10可选用机械手，或者能承接送料轨道2出料端的垫片3的滑块等现有结构。

本垫片上料装置工作时，由振动料斗1通过振动提供动力，驱动垫片3有序地沿着振动料斗1内壁上的槽体1b向位于顶部的槽体1b出料口方向以及与槽体1b连接的送料轨道2方向移动。

在此移动过程中，槽体1b内的垫片3均保持倾斜抵靠在槽体1b侧壁上的状态，这里，将垫片3不具有锥形面3a的一端抵靠在槽体1b侧壁上的方向设为正确方向。

在垫片3沿着槽体1b移动至贴靠面处时，垫片3朝向贴靠面的端面完全与贴靠面相贴靠，吹气管一4送出的气体穿过圆环形垫片3中部并吹到槽体1b侧壁的贴靠面与垫片3相贴靠的边界处。

如图5和图6所示，当垫片3为正确输送方向时，垫片3的端面与贴靠面完全贴靠，吹气管一4送出的气体不会影响垫片3的位置；当垫片3为反向输送时，垫片3上具有锥形面3a的端面与贴靠面相抵靠，因锥形面3a位于垫片3端面上靠近内侧处，则垫片3端面靠近内侧处与槽体1b侧壁的贴靠面之间留下空隙。当吹气管一4的气体穿过垫片3中部后会作用在垫片3的锥形面3a处，使得垫片3受到吹气管一4的气压作用向远离槽体1b侧壁的方向移动并从槽体1b上脱落，实现了一次选料。

垫片3通过贴靠面以后，当垫片3移动至检测孔1c处时，光电传感器5正对着垫片3端面靠近内侧处发射光束，因光电传感器5与垫片3的端面正对设置，如垫片3为正确的输送方向，则光束反射能被光电传感器5接收到；反之，光束照射在锥形面3a上，被反射到其它方向，光电传感器5无法接收到光束。根据光电传感器5检测信号的不同，控制器6可根据光电传感器5的两种状态判断垫片3的输送方向是否正确。当垫片3方向正确，控制器6控制电磁阀8关闭，吹气管二7不工作，使垫片3能通过通气孔1d；反之，则控制器6控制电磁阀8开启，吹气管二7从外向内吹气，将移动至通气孔1d处的垫片3向内吹出，该垫片3掉落到振动料斗1内并重新上料。

当垫片3通过通气孔1d并移动至送料轨道2上后，摄像头9检测垫片3的正反面情况，如检测到的垫片3为反面，即不符合要求的方向，送料轨道2出料端的筛选结构10将该从送料轨道2上送出的垫片3带动到回收工位，使垫片3回收利用，重新上料。当垫片3为正面输送时，筛选结构10将从送料轨道2上送出的垫片3带动至上料工位，用于进行组装上料，整个控制过程由控制器6完成，使用方便。

除以上技术方案以外，检测孔1c还可呈长条状且沿竖直方向设置，取消通气孔1d，使吹气管二7从振动料斗1的外侧伸入检测孔1c内且光电传感器5位于吹气管二7的下方。剔料机构也可选用吸气管，该吸气管从振动料斗1的上方伸入振动料斗1内且吸气管的吸气口朝向检测孔1c且与移动至检测孔1c处的垫片3的端面位置正对。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (6)

1.垫片上料装置，垫片（3）呈圆环形，其一端的端面为平面，另一端的端面具有凹入的锥形面（3a），垫片上料装置包括呈圆桶状的振动料斗（1）以及送料轨道（2），所述振动料斗（1）的内壁上具有呈螺旋状设置的长条形凸出部（1a），所述凸出部（1a）凸出于所述振动料斗（1）的内壁且凸出部（1a）上侧和振动料斗（1）的内壁之间形成仅具有一个侧壁的槽体（1b），所述槽体（1b）的侧壁倾斜设置且槽体（1b）侧壁的下端比上端更靠近上述振动料斗（1）的轴线，所述垫片（3）在所述振动料斗（1）的驱动下能沿所述槽体（1b）移动且垫片（3）一端的端面能抵靠在所述槽体（1b）的侧壁上，所述送料轨道（2）的进料端与所述槽体（1b）的出料端对应连接，其特征在于，垫片上料装置还包括气源、与气源相连通的吹气管一（4）、能发射并接收光束的光电传感器（5）、控制器（6）以及剔料结构，所述吹气管一（4）伸入所述振动料斗（1）内且吹气管一（4）的出气口朝向槽体（1b）的侧壁设置，所述槽体（1b）侧壁上与上述吹气管一（4）的出气口相对处具有为平面的贴靠面且上述垫片（3）移动至所述贴靠面时，垫片（3）的端面能完全与所述贴靠面相贴靠，所述吹气管一（4）送出的气体能从位于贴靠面处的垫片（3）的中部穿过；所述槽体（1b）的侧壁上还开设有检测孔（1c），所述光电传感器（5）设置于所述检测孔（1c）内且与移动至检测孔（1c）处的垫片（3）的端面正对设置，所述光电传感器（5）和剔料机构均与上述控制器（6）相连接，所述控制器（6）能接收所述光电传感器（5）发送的信号并控制所述剔料机构将移动至检测孔（1c）处的垫片（3）从所述槽体（1b）上剔除。

2.根据权利要求1所述的垫片上料装置，其特征在于，所述吹气管一（4）相对于所述振动料斗（1）的轴线倾斜设置，所述吹气管一（4）的出气口朝向所述垫片（3）与所述贴靠面相贴靠处。

3.根据权利要求1或2所述的垫片上料装置，其特征在于，所述剔料机构包括吹气管二（7），所述吹气管二（7）与上述气源通过送气管路相连通，所述送气管路上连接有能控制其通断的电磁阀（8），所述电磁阀（8）与上述控制器（6）相连接。

4.根据权利要求3所述的垫片上料装置，其特征在于，所述槽体（1b）的侧壁上贯穿开设有通气孔（1d），所述吹气管二（7）的出气端从振动料斗（1）外侧伸入所述通气孔（1d）中，所述通气孔（1d）与移动至通气孔（1d）处的垫片（3）的端面位置对应，所述通气孔（1d）与上述检测孔（1c）相邻设置且通气孔（1d）比检测孔（1c）更靠近所述槽体（1b）的出料端。

5.根据权利要求3所述的垫片上料装置，其特征在于，所述检测孔（1c）呈长条状且沿竖直方向设置，所述吹气管二（7）从所述振动料斗（1）的外侧伸入所述检测孔（1c）内且上述光电传感器（5）位于所述吹气管二（7）的下方。

6.根据权利要求1或2所述的垫片上料装置，其特征在于，所述剔料机构包括吸气管，所述吸气管的吸气口朝向检测孔（1c）且与移动至检测孔（1c）处的垫片（3）的端面位置正对。