CN109047009B - 一种自动分拣装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动分拣装置，包括具有对称支撑侧板的工作台，置于支撑侧板相对侧的机架，推送机构，提升机构，及设于一机架内侧并分别控制暂停送料、提升机构、推送机构和继续送料的第一光敏传感器、第二光敏传感器、第三光敏传感器和第四光敏传感器；两机架上相对设传送带轮组、滚轮组以形成传输通道，所述提升机构设于所述滚轮组处，所述推送机构平行设于所述传送通道下方且其推送行程覆盖所述滚轮组；本发明通过设置多个光敏传感器自动识别极板，分拣精准、快捷，与极板接触面积小，损坏少，不合格和合格品区分有效、不易混淆；可满足人们对精密片状工件高精度分拣操作要求，特别适用于燃料电池极板的分拣。

Description

一种自动分拣装置

技术领域

本发明是涉及一种自动分拣装置，属于自动化生产加工的辅助设备技术领域。

背景技术

随着中小批量生产线的普及，自动化生产因其具有成本低、质量好、效率高等特点已逐步替代手工生产，其中分拣作为基础工序在各加工领域应用广泛。燃料电池自动化生产领域，双极板加工涉及密封结构的加工，其密封性与燃料电池的性能息息相关，因此在生产过程中要对双极板的密封性进行质检筛查，把不合格的极板移除。在生产单极板时也要对其流道结构的尺寸是否达标进行质检，把不合格的极板筛检出来。现有技术中，电池极板先经过机器扫描检测判断是否合格，然后人工把合格的极板放入物料箱内，把不合格的极板移走。在实际生产过程中，电池极板的生产量较大，人工对产品进行分拣耗时耗力，此外人为操作存在一定的出错率，合格品和不合格品放反会导致产品质量下降。

在已知文献中，中国专利200720035539.6设计了一种电池极板分拣机，以重量等级分类为依据对极板进行分拣，但其分拣的方式是基于蓄电池极板的特点设计的，不适用于燃料电池极板；再如中国专利201711145449.7设计了一种板材瑕疵品分拣装置，该装置移除瑕疵品时占用空间较大，且对板材尺寸有特定要求，不能随时调整；精密工件结构精巧、易损坏，现有分拣操作繁复、操作精度和自动化程度低，特别是操作过程中摩擦、碰撞对其密封性等结构造成的不可挽回的损坏，因此对操作精度要求高，以避免操作误差对被分拣件造成的损坏。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题和需求，本发明的目的是提供一种分拣精准、快捷，操作精度和自动化程度高的自动分拣装置，结构简单、易于制备，可满足人们对精密片状工件的高精度分拣操作的工作要求，特别适用于燃料电池极板的分拣作业。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种自动分拣装置，其特征在于：包括工作台、机架、推送机构、提升机构、第一光敏传感器、第二光敏传感器、第三光敏传感器和第四光敏传感器，所述工作台两侧具有对称的支撑侧板，两个所述机架分别设置在所述支撑侧板的相对内侧，在两个所述机架的相对内侧上分别设有依次分布的传送带轮组、滚轮组以形成传输通道，所述滚轮组包括数个并排间布的滚轮，所述提升机构设置在两个所述机架上的所述滚轮组处，所述推送机构设置于所述传送通道下方并与所述传送通道平行，所述推送机构的推送行程覆盖所述滚轮组，在一个所述机架内侧上依次设置分别用于感应极板进入的第一光敏传感器、感应不合格极板的第二光敏传感器、感应合格极板的第三光敏传感器和感应极板输出的第四光敏传感器；所述第一光敏传感器控制送料端暂停送料，所述第二光敏传感器控制驱动所述提升机构，所述第三光敏传感器控制驱动所述推送机构，所述第四光敏传感器控制送料端继续送料；通过设置光敏传感器实现对光线的接收来传递信号，多个光敏传感器的组合运用可以随时监控极板的位置，使分拣装置每一步动作间的衔接更加精准。

作为优选方案，所述提升机构包括用于卡放极板的分拣托架，所述分拣托架位于所述滚轮组处并垂直所述传输通道设置，所述提升机构与所述工作台或所述机架可升降连接。

作为进一步优选方案，所述提升机构还包括固定板、升降带轮组、升降螺杆、升降板、连接杆和托架支撑板，所述固定板与所述支撑侧板固定连接，所述升降带轮组固定设置于所述固定板上并通过所述升降螺杆与所述升降板连接，所述升降板通过至少两个对称设置的所述连接杆与所述托架支撑板固定连接，所述托架支撑板设置于所述推送机构下方并与竖直设置的所述分拣托架的下端固定连接，所述分拣托架上设有数个用于卡放极板的卡齿，所述卡齿间布于所述滚轮组的数个滚轮之间或者所述卡齿分布于所述滚轮组两侧。

作为进一步优选方案，所述提升机构还包括升降驱动件，所述第二光敏传感器控制驱动连接所述升降驱动件，所述升降驱动件与所述升降带轮组驱动连接；用于驱动所述升降带轮组转动，进而带动所述分拣托架升降。

作为进一步优选方案，所述升降驱动件为升降电机；当合格的极板通过第二光敏传感器时，提升机构不参与工作，而不合格的极板经过第二光敏传感器时被感应到，升降电机得到信号驱动升降带轮组运行使升降螺杆转动，带动升降板升降，进而实现托架支撑板、分拣托架的升降，当分拣托架上升时，极板被分拣托架上的卡齿托起从传送通道上脱离，以达到分拣的目的。

作为优选方案，所述推送机构包括气缸导轨、推杆滑轮、导轨滑块、挡片和推杆，所述气缸导轨横卧于所述传送通道下方并与所述传送通道平行设置，所述推杆滑轮固定在所述气缸导轨的一端，所述导轨滑块可滑动连接在所述气缸导轨上，所述挡片与所述推杆滑轮对应设置并与所述推杆呈V形杠杆结构通过螺栓作为支点固定在所述导轨滑块上，在所述导轨滑块前端装有可与所述推杆支撑接触的弹簧；初始状态时，挡片与推杆滑轮相接触，使推杆受力向下压，当第三光敏传感器感应到合格极板时，气缸导轨带动导轨滑块向前移动，同时挡片与推杆滑轮脱离，推杆受弹簧的弹力支撑向上抬起推动极板向前运动将其输出。

作为优选方案，所述第一光敏传感器、第二光敏传感器、第三光敏传感器、第四光敏传感器依次位于传输通道的下方。

作为优选方案，还包括皮带传动轴和传动电机，位于相对侧两个所述机架上的所述传动带轮组通过所述皮带传动轴传动连接，所述皮带传动轴与所述传动电机连接；或者，所述传动电机同时与一个所述传动带轮组和所述皮带传动轴传动连接，所述皮带传动轴与相对侧另一个传动带轮组传动连接，相对侧的两个传动带轮组通过同一传动电机驱动，以实现精准同步传动。

作为优选方案，两个所述机架的相对内侧上分别设有依次分布的传送带轮组、滚轮组、输出传送带轮组以形成传输通道，位于同一所述机架上的传送带轮组和输出传送带轮组通过齿轮啮合传动连接；所述输出传送带轮组用于输出经推杆推出的合格极板至下一级操作工位，继续进行下一步加工处理；通过在同一机架的两端分别设置一个传动带轮组和一个输出传送带轮组，用于极板的送入和送出，通过同一传动电机驱动时可实现极板的送入和送出同步进行，高效快捷。

作为优选方案，还包括间距调整机构，所述间距调整机构包括至少两个调距导柱和至少一个调距螺杆，两个所述调距导柱的两端分别与两个所述机架固定连接，所述调距导柱为可伸缩结构，所述调距螺杆一端与一个所述机架通过轴承连接，所述调距螺杆的另一端与另一个所述机架通过螺纹可转动连接。

作为进一步优选方案，所述间距调整机构还包括调距电机，所述调距螺杆与所述调距电机驱动连接。

作为进一步优选方案，所述调距导柱和所述调距螺杆的两端分别穿过所述机架下端，并与所述工作台固定连接，所述调距导柱和所述调距螺杆配合起到固定支撑和调整两机架间距离的作用，并可根据极板的尺寸随时调整，以适应不同尺寸极板的传输。

作为进一步优选方案，所述气缸导轨两端固定安装所述调距导柱上。

作为进一步优选方案，所述气缸导轨与所述调距导柱滑动连接并可通过设有的气缸导轨固定件锁紧固定，可实现所述气缸导轨沿调距导柱轴向的移动，调整推送机构的位置以实现对不同尺寸的极板的推送。

作为优选方案，还包括报警机构，所述报警机构与所述分拣托架连接，当检测到分拣托架升至顶端时，所述报警机构开始报警，提醒工作人员取走分拣托架上不合格极板，之后分拣托架下降至初始位置。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明所述自动分拣装置通过设置多个光敏传感器自动识别分拣极板，操作精细，分拣精准、快捷，操作精度和自动化程度高，分拣过程中与被分拣品接触面积小，减少因人为因素对产品造成的影响，不合格品被向上推出，合格品从侧面推入，可有效区分不合格和合格品，不易发生混淆；另外，本发明结构简单、成本低廉、易于制备，可满足人们对精密片状工件的高精度分拣操作的工作要求，特别适用于燃料电池极板的分拣作业，具有显著的进步性和良好的推广应用价值。

附图说明

图1为本发明提供的一种自动分拣装置结构示意图；

图2为本发明提供的一种自动分拣装置结构主视图；

图3为本发明提供的一种自动分拣装置结构俯视图；

图4为本发明提供的一种自动分拣装置剖面结构示意图。

图中标号示意如下：1、机架；2、第一光敏传感器；3、第二光敏传感器；4、第三光敏传感器；5、第四光敏传感器；6、支撑侧板；7、传送带轮组；8、滚轮组；9、分拣托架；10、固定板；11、升降带轮组；12、升降螺杆；13、升降板；14、连接杆；15、托架支撑板；16、升降电机；17、齿条；18、调距导柱；19、调距螺杆；20、调距电机；21、气缸导轨；22、推杆滑轮；23、导轨滑块；24、挡片；25、推杆；26、气缸导轨固定件；27、皮带传动轴；28、传动电机；29、输出传送带轮组。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步详细描述。

实施例1

结合图1至图4所示，本实施例提供的一种自动分拣装置，包括工作台、机架1、推送机构、提升机构、第一光敏传感器2、第二光敏传感器3、第三光敏传感器4和第四光敏传感器5，所述工作台两侧具有对称的支撑侧板6，两个所述机架1分别设置在所述支撑侧板6的相对内侧，在两个所述机架1的相对内侧上分别设有沿水平方向依次分布的传送带轮组7、滚轮组8以形成传输通道，所述滚轮组8包括3个并排间布的滚轮，所述提升机构设置在两个所述机架1上的所述滚轮组8处，所述推送机构设置于所述传送通道下方并与所述传送通道平行，所述推送机构的推送行程覆盖所述滚轮组8，在一个所述机架1内侧上沿水平方向依次设置分别用于感应极板进入的第一光敏传感器2、感应不合格极板的第二光敏传感器3、感应合格极板的第三光敏传感器4和感应极板输出的第四光敏传感器5；所述第一光敏传感器2控制送料端暂停送料，所述第二光敏传感器3控制驱动所述提升机构，所述第三光敏传感器4控制驱动所述推送机构，所述第四光敏传感器5控制送料端继续送料；通过设置光敏传感器实现对光线的接收来传递信号，多个光敏传感器的组合运用可以随时监控极板的位置，使分拣装置每一步动作间的衔接更加精准。

在本实施例中，如图1、图3和图4所示，所述提升机构包括用于卡放极板的分拣托架9、固定板10、升降带轮组11、升降螺杆12、升降板13、连接杆14、托架支撑板15和升降驱动件，所述分拣托架9位于所述滚轮组8处并垂直所述传输通道设置；所述分拣托架9上设有数个用于卡放极板的卡齿；所述分拣托架9上设有数个竖直的齿条17，在本实施例中，所述分拣托架9上优选的设有2个竖直分布于所述滚轮组两侧的齿条17，每个所述齿条上段均布有数个卡齿，在本实施例中，每个所述齿条17优选的设有5个间隔均布的卡齿，位于滚轮组8处的所述机架1上设有容所述卡齿上下通过的凹槽；所述固定板10与所述支撑侧板6固定连接，给所述升降螺杆12提供支撑点，所述升降带轮组11固定设置于所述固定板10上并通过所述升降螺杆12与所述升降板13连接，所述升降带轮组11通过销柱与所述升降螺杆12连接，所述升降板13通过至少两个对称设置的所述连接杆14与所述托架支撑板15固定连接，所述托架支撑板15设置于所述推送机构下方并与竖直设置的所述分拣托架9的下端固定连接；所述第二光敏传感器3控制驱动连接所述升降驱动件，所述升降驱动件与所述升降带轮组11驱动连接，用于驱动所述升降带轮组11转动，进而带动所述分拣托架9升降，作为优选，所述升降驱动件为升降电机16；当合格的极板通过第二光敏传感器3时，提升机构不参与工作，而不合格的极板经过第二光敏传感器3时被感应到，升降电机16得到信号驱动升降带轮组11运行使升降螺杆12转动，带动升降板13升降，进而实现托架支撑板15、分拣托架9的升降，当分拣托架9上升时，极板被分拣托架9上的卡齿托起从传送通道上脱离，以达到分拣的目的。

在本实施例中，如图1-4所示，还包括间距调整机构，所述间距调整机构包括至少两个调距导柱18、至少一个调距螺杆19和调距电机20，两个所述调距导柱18的两端分别与两个所述机架1固定连接，所述调距导柱18为可伸缩结构，所述调距螺杆19一端与一个所述机架1通过轴承连接，所述调距螺杆19的另一端与另一个所述机架1通过螺纹可转动连接，所述调距螺杆19与所述调距电机20驱动连接，所述调距导柱18和所述调距螺杆19的两端分别穿过所述机架1下端，并与所述工作台固定连接，所述调距导柱18和所述调距螺杆19配合起到固定支撑和调整两机架1间距离的作用，并可根据极板的尺寸随时调整，以适应不同尺寸极板的传输。

在本实施例中，如图1-3所示，所述推送机构包括气缸导轨21、推杆滑轮22、导轨滑块23、挡片24和推杆25，所述气缸导轨21横卧于所述传送通道下方并与所述传送通道平行设置，所述推杆滑轮22固定在所述气缸导轨21首端的挡块上，所述导轨滑块23可滑动连接在所述气缸导轨21上，所述挡片24与所述推杆滑轮22对应设置并与所述推杆25呈V形杠杆结构通过螺栓作为支点固定在所述导轨滑块23上，在所述导轨滑块23前端装有可与所述推杆25支撑接触的弹簧；初始状态时，挡片24与推杆滑轮22相接触，使推杆25受力向下压，当第三光敏传感器4感应到合格极板时，气缸导轨21带动导轨滑块23向前移动，同时挡片24与推杆滑轮22脱离，推杆25受弹簧的弹力支撑向上抬起推动极板向前运动将其送入物料箱内。

考虑到推送机构的固定和调整，在本实施例中，如图1-4所示，所述气缸导轨21的两端部与所述调距导柱18滑动连接并可通过设有的气缸导轨固定件26锁紧固定，可实现所述气缸导轨21沿调距导柱18轴向的移动，调整推送机构的位置以实现对不同尺寸的极板的推送。

考虑到光敏传感器的精准感应，在本实施例中，如图1-4所示，所述第一光敏传感器2、第二光敏传感器3、第三光敏传感器4、第四光敏传感器5依次位于传输通道的下方；所述第一光敏传感器2位于所述传输通道的入口处所述传送带轮组7的下方、所述第二光敏传感器3位于所述传输通道的中间处所述传送带轮组7的下方、所述第三光敏传感器4位于所述传输通道的中间处所述滚轮组8的下方、第四光敏传感器5分别位于所述传输通道的出口处下方。

为了保证极板的自动精准传输，在本实施例中，如图2、图4所示，还包括皮带传动轴27和传动电机28，位于相对侧两个所述机架1上的所述传动带轮组7通过所述皮带传动轴27传动连接，所述皮带传动轴27与所述传动电机28连接，所述传动电机28安装在一个机架1上；相对侧的两个传动带轮组7通过同一传动电机28驱动，以实现精准同步传动。

在本实施例中，还包括报警机构，所述报警机构与所述分拣托架9连接，当检测到分拣托架9升至顶端时，所述报警机构开始报警，提醒工作人员取走分拣托架9上不合格极板，之后分拣托架9下降至初始位置。

本发明所述自动分拣装置工作时，极板先经过生产线上质检装置的激光扫描以检测是否合格，接着被传送装置送入本发明所述分拣装置传送通道入口，极板经过第一光敏传感器2时，系统感应到极板进入的信号，令上一级传送装置停止传动，不再送入新的极板；如果极板检测结果为合格，在经过第三个光敏传感器4时，导轨气缸21带动导轨滑块23脱离推杆滑轮22，推杆25向上抬起并在移动过程中将极板输出，之后导轨滑块23回到原位，挡片24再次与推杆滑轮22接触，推杆25被向下压低；如果极板检测结果为不合格，极板在经过第二光敏传感器3时，升降电机16带动分拣托架9向上移动，移动距离为一个卡齿间距，使下一个卡齿接替原来的位置，不合格的极板被抬起移出传送通道；当再次检测到不合格的极板时，极板到达第二光敏传感器3区域时分拣托架9再次上升，极板随卡齿上升，由此类推；当分拣托架9被升至最高处时，报警机构会报警，分拣装置的各部分机构都暂停运行，待将不合格极板移走后，分拣托架9会整体下降回到初始位置，然后分拣装置的各部分机构再次启动，上一级传送装置送入新的极板，继续进行分拣工作。

实施例2

本实施例提供的一种自动分拣装置，与实施例1的不同之处仅在于：所述滚轮组8包括6个并排间布的滚轮，所述分拣托架9上设有4个竖直设置的齿条17，其中2个所述齿条分布于所述滚轮组两侧，另外2个所述齿条间布于所述滚轮组的滚轮之间，两个所述机架1的相对内侧上分别设有沿水平方向依次分布的传送带轮组7、滚轮组8、输出传送带轮组29以形成传输通道，位于同一所述机架上的传送带轮组和输出传送带轮组29通过齿轮啮合传动连接，第四光敏传感器5位于所述传输通道的出口处输出传送带轮组29的下方；所述输出传送带轮组29用于输出经推杆推出的合格极板至生产线下一级操作工位，继续进行下一步加工处理；通过在同一机架的两端分别设置一个传动带轮组和一个输出传送带轮组29，用于极板的送入和送出，通过同一传动电机28驱动时可实现极板的送入和送出同步进行，高效快捷。

作为优选方案，所述升降板13通过四个角上分别设置的所述连接杆14与所述托架支撑板15固定连接，通过在升降板13的四个角上分别设置一个连接杆14，使得与托架支撑板15间的连接更稳固，分拣托架9的升降更平稳。

作为优选方案，所述传动电机28同时与一个所述传动带轮组和所述皮带传动轴27传动连接，所述皮带传动轴27与相对侧另一个传动带轮组传动连接，所述传动电机28安装在一个机架上。

综上所述可见：本发明所述自动分拣装置通过设置多个光敏传感器自动识别分拣极板，操作精细，分拣精准、快捷，操作精度和自动化程度高，分拣过程中与被分拣品接触面积小，减少因人为因素对产品造成的影响，不合格品被向上推出，合格品从侧面推入，可有效区分不合格和合格品，不易发生混淆；通过调距机构调整两机架件1的距离，可使用与不同尺寸的极板的分拣，通过调整推送机构的位置可选择推送极板时的接触位置，适应不同结构特点的极板，设有的报警机构具有自动提醒功能，另外，本发明结构简单、成本低廉、易于制备，可满足人们对精密片状工件的高精度分拣操作的工作要求，特别适用于燃料电池极板的分拣作业，具有显著的进步性和良好的推广应用价值，即可作为分拣设备单独应用，用于收集装箱，也可作为流线作业中分拣环节的操作设备与其他设备配套应用。

最后有必要在此指出的是：以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种自动分拣装置，其特征在于：包括工作台、机架、推送机构、提升机构、第一光敏传感器、第二光敏传感器、第三光敏传感器和第四光敏传感器，所述工作台两侧具有对称的支撑侧板，两个所述机架分别设置在所述支撑侧板的相对内侧，在两个所述机架的相对内侧上分别设有依次分布的传送带轮组、滚轮组以形成传输通道，所述滚轮组包括数个并排间布的滚轮，所述提升机构设置在两个所述机架上的所述滚轮组处，所述推送机构设置于所述传输通道下方并与所述传输通道平行，所述推送机构的推送行程覆盖所述滚轮组，在一个所述机架内侧上依次设置分别用于感应极板进入的第一光敏传感器、感应不合格极板的第二光敏传感器、感应合格极板的第三光敏传感器和感应极板输出的第四光敏传感器；所述第一光敏传感器控制送料端暂停送料，所述第二光敏传感器控制驱动所述提升机构，所述第三光敏传感器控制驱动所述推送机构，所述第四光敏传感器控制送料端继续送料；

其中，所述提升机构包括用于卡放极板的分拣托架，所述分拣托架位于所述滚轮组处并垂直所述传输通道设置，所述提升机构与所述工作台或所述机架可升降连接；

其中，所述提升机构还包括固定板、升降带轮组、升降螺杆、升降板、连接杆和托架支撑板，所述固定板与所述支撑侧板固定连接，所述升降带轮组固定设置于所述固定板上并通过所述升降螺杆与所述升降板连接，所述升降板通过至少两个对称设置的所述连接杆与所述托架支撑板固定连接，所述托架支撑板设置于所述推送机构下方并与竖直设置的所述分拣托架的下端固定连接，所述分拣托架上设有数个用于卡放极板的卡齿，所述卡齿间布于所述滚轮组的数个滚轮之间或者所述卡齿分布于所述滚轮组两侧；

其中，所述提升机构还包括升降驱动件，所述第二光敏传感器控制驱动连接所述升降驱动件，所述升降驱动件与所述升降带轮组驱动连接；

其中，所述推送机构包括气缸导轨、推杆滑轮、导轨滑块、挡片和推杆，所述气缸导轨横卧于所述传输通道下方并与所述传输通道平行设置，所述推杆滑轮固定在所述气缸导轨的一端，所述导轨滑块可滑动连接在所述气缸导轨上，所述挡片与所述推杆滑轮对应设置并与所述推杆呈V形杠杆结构通过螺栓作为支点固定在所述导轨滑块上，在所述导轨滑块前端装有可与所述推杆支撑接触的弹簧。

2.根据权利要求1所述的自动分拣装置，其特征在于：所述第一光敏传感器、第二光敏传感器、第三光敏传感器、第四光敏传感器依次位于传输通道的下方。

3.根据权利要求1所述的自动分拣装置，其特征在于：还包括皮带传动轴和传动电机，位于相对侧两个所述机架上的所述传动带轮组通过所述皮带传动轴传动连接，所述皮带传动轴与所述传动电机连接；或者，所述传动电机同时与一个所述传动带轮组和所述皮带传动轴传动连接，所述皮带传动轴与相对侧另一个传动带轮组传动连接。

4.根据权利要求1所述的自动分拣装置，其特征在于：两个所述机架的相对内侧上分别设有依次分布的传送带轮组、滚轮组、输出传送带轮组以形成传输通道，位于同一所述机架上的传送带轮组和输出传送带轮组通过齿轮啮合传动连接。

5.根据权利要求1所述的自动分拣装置，其特征在于：还包括间距调整机构，所述间距调整机构包括至少两个调距导柱和至少一个调距螺杆，两个所述调距导柱的两端分别与两个所述机架固定连接，所述调距导柱为可伸缩结构，所述调距螺杆一端与一个所述机架通过轴承连接，所述调距螺杆的另一端与另一个所述机架通过螺纹可转动连接。

6.根据权利要求1-5任一权利要求所述的自动分拣装置，其特征在于：还包括报警机构，所述报警机构与所述分拣托架连接。