CN108480230B - 一种小型锻造类零件的自动化外观分选系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小型锻造类零件的自动化外观分选系统，涉及先进制造和自动化的技术领域，包括分选装置，所述分选装置包括基座、观测台、上检测装置、下检测装置、储料斗和分拣机械手，所述观测台通过一组可动支撑部与基座可动连接，且所述观测台连接有偏心振动装置，所述上检测装置和下检测装置与控制单元的图像处理中心连接，所述观测台由透明材质制成。进行自动化的外观分选，防止人工操作可能产生的失误，分选准确度高，且省时省力；可实现储料、运送、铺平、检测和分拣的全自动控制，实现无人化、智能化的外观分选工作；对零件的上平面和下平面同时进行检测，节约了检测时间，大幅提高检测效率。

Description

一种小型锻造类零件的自动化外观分选系统及其工作方法

技术领域

本发明涉及先进制造和自动化的技术领域，特别涉及一种小型锻造类零件的自动化外观分选系统。

背景技术

锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。轴承零部件一直承担着十分严苛的工作环境，在高速旋转的工作环境下持续工作，所以对轴承零部件的性能要求一直大大高于普通零部件。因此，轴承零部件使用锻造方式进行加工，加工后进行一系列处理来优化轴承成品的性能。

目前，随着市场对产品需求和对产品质量要求的提升，以及现代化、自动化生产的大方向，企业急需设计轴承产品的自动化生产工艺，配合建设轴承产品的自动化生产线，以满足生产要求。而为了保证产品的质量，对锻造后的轴承产品的外观检测必不可少，而针对轴承产品的检测，目前大多通过工人肉眼判别分拣，存在着不确定性和失误，分选效率也不高，且有碍于全自动生产线的达成。

发明内容

发明的目的：本发明公开一种小型锻造类零件的自动化外观分选系统，进行自动化的外观分选，防止人工操作可能产生的失误，分选准确度高，且省时省力；可实现储料、运送、铺平、检测和分拣的全自动控制，实现无人化、智能化的外观分选工作；对零件的上平面和下平面同时进行检测，节约了检测时间，大幅提高检测效率。

技术方案：为了实现以上目的，本发明公开了一种小型锻造类零件的自动化外观分选系统，包括分选装置，所述分选装置包括基座、观测台、上检测装置、下检测装置、储料斗和分拣机械手，所述观测台通过一组可动支撑部与基座可动连接，且所述观测台连接有偏心振动装置，所述上检测装置和下检测装置与控制单元的图像处理中心连接，所述观测台由透明材质制成。

进一步的，上述一种小型锻造类零件的自动化外观分选系统，所述上检测装置和下检测装置分别设置在观测台上侧和下侧。

进一步的，上述一种小型锻造类零件的自动化外观分选系统，所述观测台一侧设有第一滑轨，所述上检测装置和下检测装置均通过移动滑板与第一滑轨可动连接，所述移动滑板连接有检测驱动装置。

进一步的，上述一种小型锻造类零件的自动化外观分选系统，所述基座一侧设有第二滑轨，所述分拣机械手与第二滑轨可动连接，所述分拣机械手连接有分拣驱动装置，所述分拣机械手端部设有电磁吸盘装置，所述电磁吸盘装置端部设有一对相对设置的弧形磁块，所述弧形磁块与电磁吸盘装置端部可动连接，且一对弧形磁块之间的距离可调，所述弧形磁块连接有调节驱动装置。

进一步的，上述一种小型锻造类零件的自动化外观分选系统，所述储料斗通过翻转装置与基座连接，所述储料斗设置在分选装置与前一生产工位的出料口之间。

进一步的，上述一种小型锻造类零件的自动化外观分选系统，所述观测台还设有卸料用的拨杆装置，所述拨杆装置连接有拨料驱动装置，所述拨杆装置与第一滑轨可动连接。

进一步的，上述一种小型锻造类零件的自动化外观分选系统，所述观测台上侧和下侧均设有辅助照明装置。

进一步的，上述一种小型锻造类零件的自动化外观分选系统的工作方法，包括以下步骤：翻转装满零件的储料斗，将待分选的零件倾倒至分选装置的观测台上；偏心振动装置运行，观测台振动，通过振动使零件端面依次平铺在观测台上；上检测装置和下检测装置运行，依次扫描检测且同时观测零件的上表面和下表面，并将结果传递至控制单元的图像处理中心；控制单元通过运算对外观缺陷零件进行定位，并发出指令，控制分拣机械手运行，抓取外观缺陷零件放于残品收纳处；观测台上的拨杆装置运行，将剩余的合格零件推至下一生产工位。

进一步的，上述一种小型锻造类零件的自动化外观分选系统的工作方法，所述分拣机械手通过控制单元发出的位置指令移动至目标位置，且通过启动分拣机械手端部的电磁吸盘装置吸取外观缺陷零件。

进一步的，上述一种小型锻造类零件的自动化外观分选系统的工作方法，所述控制单元通过接收到的零件形状数据自动计算零件适用的有效吸附直径，并发出指令给电磁吸盘装置自动调节有效吸附直径，一对弧形磁块收缩或扩张至目标位置。

上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：

（1）本发明所述的一种小型锻造类零件的自动化外观分选系统，进行自动化的外观分选，防止人工操作可能产生的失误，分选准确度高，且省时省力；可实现储料、运送、铺平、检测和分拣的全自动控制，实现无人化、智能化的外观分选工作；对零件的上平面和下平面同时进行检测，节约了检测时间，大幅提高检测效率。

（2）本发明所述的一种小型锻造类零件的自动化外观分选系统，检测装置自动移位，完成整个观测台及所有零件的检测。

（3）本发明所述的一种小型锻造类零件的自动化外观分选系统，分拣机械手全自动进行外观缺陷零件的分拣，通过磁块吸引零件的抓取方式更为可靠与便捷，并且可容许机械手存在一定的位置误差，弧形磁块之间的距离可调，可适用于不同尺寸的零件，适用性好。

（4）本发明所述的一种小型锻造类零件的自动化外观分选系统，拨杆装置的设计可将剩余的零件推送至下一工位，生产连贯性好，自动化程度高且提高了生产效率。

（5）本发明所述的一种小型锻造类零件的自动化外观分选系统的工作方法，进行储料、运送、铺平、检测、分拣和送料的全自动控制，实现无人化、智能化的外观分选工作；零件的上平面和下平面的检测同时进行，大幅提高检测效率；检测前通过振动铺平各个零件，使待检测的上、下两平面贴于或平行于检测台。

（6）本发明所述的一种小型锻造类零件的自动化外观分选系统的工作方法，自动计算外观缺陷零件的位置，分拣机械手自动吸引、取出外观缺陷零件，这种方式可容许机械手存在一定的位置误差。

（7）本发明所述的一种小型锻造类零件的自动化外观分选系统的工作方法，通过检测可知零件的形状，由此自动调整有效吸附直径，自动化程度高且适用范围广。

附图说明

图1为本发明所述的一种小型锻造类零件的自动化外观分选系统的结构示意图；

图2为本发明所述的一种小型锻造类零件的自动化外观分选系统的在整体生产线中的配置示意图；

图中：1-加热炉装置，2-锻造模，3-分选装置，301-观测台，302-上检测装置，303-下检测装置，304-储料斗，305-分拣机械手，306-翻转装置，307-拨杆装置，308-第一滑轨，309-移动滑板，310-基座，311-可动支撑部，312-偏心振动装置，313-第二滑轨，314-电磁吸盘装置，4-传送装置，5-热处理装置。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明具体实施方式进行详细的描述。

实施例

本发明的一种小型锻造类零件的自动化外观分选系统，如图1和图2所示，包括分选装置3，所述分选装置3包括基座310、观测台301、上检测装置302、下检测装置303、储料斗304和分拣机械手305，所述观测台301通过一组可动支撑部311与基座310可动连接，且所述观测台301连接有偏心振动装置312，所述上检测装置302和下检测装置303与控制单元的图像处理中心连接，所述观测台301由透明材质制成。

本实施例中所述上检测装置302和下检测装置303分别设置在观测台301上侧和下侧。

本实施例中所述观测台301一侧设有第一滑轨308，所述上检测装置302和下检测装置303均通过移动滑板309与第一滑轨308可动连接，所述移动滑板309连接有检测驱动装置。

本实施例中所述基座310一侧设有第二滑轨313，所述分拣机械手305与第二滑轨313可动连接，所述分拣机械手305连接有分拣驱动装置，所述分拣机械手305端部设有电磁吸盘装置314，所述电磁吸盘装置314端部设有一对相对设置的弧形磁块，所述弧形磁块与电磁吸盘装置314端部可动连接，且一对弧形磁块之间的距离可调，所述弧形磁块连接有调节驱动装置。通过电磁吸盘装置314吸引零件的抓取方式更为可靠与便捷，并且可容许机械手存在一定的位置误差，而普通夹取式的机械手可能存在因位置误差而夹取失败的情况，而本发明解决了这一问题；弧形磁块之间的距离可调，可适用于不同尺寸的零件，适用性好。

本实施例中所述储料斗304通过翻转装置306与基座310连接，所述储料斗304设置在分选装置3与前一生产工位的出料口之间。

本实施例中所述观测台301还设有卸料用的拨杆装置307，所述拨杆装置307连接有拨料驱动装置，所述拨杆装置307与第一滑轨308可动连接。

本实施例中所述观测台301上侧和下侧均设有辅助照明装置。

本实施例中，所述分选装置3设置在热处理装置5一侧，传送装置4将退火处理后的零件运送至分选装置3处，并通过卸料口落入储料斗304，待储料斗304集满之后翻转倾倒至观测台301；所述传送装置4贯穿热处理装置5，所述传送装置4一侧通过卸料口与分选装置3的储料斗304对接，另一侧与锻造模2出口侧对接，而锻造模2入口侧则设有自动传动装置将加热炉装置1内的原料自动送入锻造模2，从而，作为一体化生产和质检的生产线，实现加热、锻造、退火及外观分选一体化生产和质检。

本实施例中所述的一种小型锻造类零件的自动化外观分选系统的工作方法，包括以下步骤：

S101、翻转装满零件的储料斗304，将待分选的零件倾倒至分选装置3的观测台301上；

S102、偏心振动装置312运行，观测台301振动，通过振动使零件端面依次平铺在观测台301上；

S103、上检测装置302和下检测装置303运行，依次扫描检测且同时观测零件的上表面和下表面，并将结果传递至控制单元的图像处理中心；

S104、控制单元通过运算对外观缺陷零件进行定位，并发出指令，控制分拣机械手305运行，抓取外观缺陷零件放于残品收纳处；

S105、观测台301上的拨杆装置307运行，将剩余的合格零件推至下一生产工位。

本实施例中所述分拣机械手305通过控制单元发出的位置指令移动至目标位置，且通过启动分拣机械手305端部的电磁吸盘装置314吸取外观缺陷零件。

本实施例中所述控制单元通过接收到的零件形状数据自动计算零件适用的有效吸附直径，并发出指令给电磁吸盘装置314自动调节有效吸附直径，一对弧形磁块收缩或扩张至目标位置。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种小型锻造类零件的自动化外观分选系统，其特征在于：包括分选装置（3），所述分选装置（3）包括基座（310）、观测台（301）、上检测装置（302）、下检测装置（303）、储料斗（304）和分拣机械手（305），所述观测台（301）通过一组可动支撑部（311）与基座（310）可动连接，且所述观测台（301）连接有偏心振动装置（312），所述上检测装置（302）和下检测装置（303）与控制单元的图像处理中心连接，所述观测台（301）由透明材质制成；

所述上检测装置（302）和下检测装置（303）分别设置在观测台（301）上侧和下侧；

所述观测台（301）一侧设有第一滑轨（308），所述上检测装置（302）和下检测装置（303）均通过移动滑板（309）与第一滑轨（308）可动连接，所述移动滑板（309）连接有检测驱动装置；

所述基座（310）一侧设有第二滑轨（313），所述分拣机械手（305）与第二滑轨（313）可动连接，所述分拣机械手（305）连接有分拣驱动装置，所述分拣机械手（305）端部设有电磁吸盘装置（314），所述电磁吸盘装置（314）端部设有一对相对设置的弧形磁块，所述弧形磁块与电磁吸盘装置（314）端部可动连接，且一对弧形磁块之间的距离可调，所述弧形磁块连接有调节驱动装置；

所述储料斗（304）通过翻转装置（306）与基座（310）连接，所述储料斗（304）设置在分选装置（3）与前一生产工位的出料口之间；

所述观测台（301）还设有卸料用的拨杆装置（307），所述拨杆装置（307）连接有拨料驱动装置，所述拨杆装置（307）与第一滑轨（308）可动连接。

2.根据权利要求1所述的一种小型锻造类零件的自动化外观分选系统，其特征在于：所述观测台（301）上侧和下侧均设有辅助照明装置。

3.根据权利要求1所述的一种小型锻造类零件的自动化外观分选系统的工作方法，其特征在于：包括以下步骤：

翻转装满零件的储料斗（304），将待分选的零件倾倒至分选装置（3）的观测台（301）上；

偏心振动装置（312）运行，观测台（301）振动，通过振动使零件端面依次平铺在观测台（301）上；

上检测装置（302）和下检测装置（303）运行，依次扫描检测且同时观测零件的上表面和下表面，并将结果传递至控制单元的图像处理中心；

控制单元通过运算对外观缺陷零件进行定位，并发出指令，控制分拣机械手（305）运行，抓取外观缺陷零件放于残品收纳处；

观测台（301）上的拨杆装置（307）运行，将剩余的合格零件推至下一生产工位。

4.根据权利要求3所述的一种小型锻造类零件的自动化外观分选系统的工作方法，其特征在于：所述分拣机械手（305）通过控制单元发出的位置指令移动至目标位置，且通过启动分拣机械手（305）端部的电磁吸盘装置（314）吸取外观缺陷零件。

5.根据权利要求3所述的一种小型锻造类零件的自动化外观分选系统的工作方法，其特征在于：所述控制单元通过接收到的零件形状数据自动计算零件适用的有效吸附直径，并发出指令给电磁吸盘装置（314）自动调节有效吸附直径，一对弧形磁块收缩或扩张至目标位置。

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