CN109939946A - 一种用于零件的归类分料装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于零件的归类分料装置，涉及到物料分拣技术领域，包括机架，机架上设有第一传送机构，机架的两侧设有对中机构；所述机架的侧面经三角连接件连接有支撑板，支撑板上设有第一分拣机械手；所述机架的上方设有支架，支架上设有第一工业照相机；所述机架的端部设有PLC控制器，PLC控制器经导线与第一分拣机械手和第一工业照相机相连；所述第一分拣机械手的一侧设有第二传送机构，第二传送机构末端的下方设有收集盒。本发明能对物料自动进行分拣，不仅十分省力，而且分拣速度快，工作效率高，不易出错。
Description
技术领域
本发明涉及物料分拣技术领域，特别涉及一种用于零件的归类分料装置。
背景技术
在一些机械行业加工生产中会大量用到一些物料，如金属零件。这些金属零件需要进行分类处理，即在一条流水线上对混杂的零件进行分拣和归类放置。如果依靠人工进行大批量的物料识别和分拣，会消耗大量人力，而且分拣速度很慢，工作效率低，容易出错。因此，发明一种用于零件的归类分料装置来解决上述问题是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于零件的归类分料装置，通过传送机构进行传输，并且全程机械自动进行分拣，以解决上述背景技术中提出的现有分料依靠人工进行大批量的物料识别和分拣，会消耗大量人力，而且分拣速度很慢，工作效率低，容易出错的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于零件的归类分料装置，包括机架，机架上设有第一传送机构，机架的两侧设有对中机构；
所述机架的侧面经三角连接件连接有支撑板，支撑板上设有第一分拣机械手；
所述机架的上方设有支架，支架上设有第一工业照相机；
所述机架的端部设有PLC控制器，PLC控制器经导线与第一分拣机械手和第一工业照相机相连；
所述第一分拣机械手的一侧设有第二传送机构，第二传送机构末端的下方设有收集盒。
优选的，所述机架的两端设有两对端部连接件，所述第一传送机构包括分别设置在两对端部连接件上的第一主动平托辊和第一被动平托辊，第一主动平托辊和第一被动平托辊上包覆有第一传送带；
对应所述第一主动平托辊的端部连接件的底部设有减速箱，减速箱的输入轴连接有第一步进电机，减速箱的输出轴与第一主动平托辊相连。
优选的，所述对中机构包括设置在机架两侧的两对第一固定件，所述第一固定件上连接有第一连杆，每对第一连杆的末端连接有导向板，两个导向板相对设置，两个导向板之间形成一个由大变小的通道。
优选的，所述对中机构的右方设有平齐机构，平齐机构包括设置机架一侧的两个第二固定件，两个第二固定件分别连接有第二连杆，两个第二连杆的末端设有平齐板；
所述机架的另一侧设有第一气缸，第一气缸的输出端连接有推板，推板与平齐板相对设置。
优选的，所述推板上设有海绵块。
优选的，所述第一分拣机械手包括经螺栓固定在支撑板上的安装座，安装座上设有第二步进电机，第二步进电机的电机轴连接有齿轮；
所述安装座上还设有圆台，圆台上设有圆槽，圆台的上方设有齿形转盘，齿形转盘与齿轮相啮合，齿形转盘的底部设有转动轴，转动轴设置在圆槽内；
所述齿形转盘的顶部设有第一连接件，第一连接件经第二连接件与第一悬臂相连，第一悬臂经第三连接件与第二悬臂相连，第二悬臂经第四连接件与第三悬臂相连，第三悬臂末端铰接有第五连接件和第六连接件，且第五连接件和第六连接件相铰接，第五连接件的端面连接有夹爪；
所述第一连接件与第三连接件之间设有第二气缸，第二悬臂的底部设有第七连接件，第七连接件与第二连接件之间设有第三气缸，第七连接件与第四连接件之间设有第四气缸，第四连接件和第六连接件之间设有第五气缸。
优选的，所述第二传送机构包括固定架，固定架上安装有第二主动平托辊和第二被动平托辊，第二主动平托辊和第二被动平托辊上包覆有第二传送带；
所述固定架的一侧设有第三步进电机，第三步进电机的电机轴与第二主动平托辊相连。
优选的，所述固定架的端部设有滑板，收集盒设置在滑板的底部。
优选的，所述固定架的端部设有光电传感器，固定架的底部设有脉冲计数器，光电传感器经导线与脉冲计数器相连。
优选的，所述机架的另一侧设有第二分拣机械手和第三传送机构，支架上设有对应第二分拣机械手的第二工业照相机，第二工业照相机与第二分拣机械手经导线与PLC控制器相连；
所述第二分拣机械手与第一分拣机械手的结构相同，第三传送机构和第二传送机构的结构相同。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明在机架上设置了第一传送机构，机架的两侧设置对中机构，机架的支撑板上设置了第一分拣机械手，机架的上方设置第一工业照相机，机架端部的PLC控制器经导线与第一分拣机械手和第一工业照相机相连，第一分拣机械手的一侧设置第二传送机构。使用时，将物料放置在第一传送机构上，第一传送机构运送物料，通过调整对中机构的第一连杆，实现两个导向板之间间距的调整，使得两个导向板之间只允许一个物料通过。物料经对中机构保持在第一传送机构的中心位置，并且单个排列，机架上方的第一工业照相机对经过的物料进行视觉识别，将识别结果传输给PLC控制器，PLC控制器根据识别结果发送指令给第一分拣机械手，控制第一分拣机械手抓取目标物料，并放置到第二传送机构上，重复以上步骤。目标物料经第二传送机构输送到收集盒内，进行归类放置。全程机械自动进行分拣，不仅十分省力，而且分拣速度快，工作效率高，不易出错；
2、本发明在中机构的右方设置了平齐机构，平齐机构包括设置机架一侧的两个第二固定件，两个第二固定件分别连接有第二连杆，两个第二连杆的末端设置平齐板；机架的另一侧设置第一气缸，第一气缸的输出端连接有推板，通过第一气缸带动推板向前运动，将经过的物料推向平齐板，能够使物料平齐得保持在中心位置，减小中心偏移量。并且通过在推板前部设置海绵块，海绵块进行缓冲，防止推板压坏物料，同时也能更好地帮助物料进行微调，使其放置更加平整有序；
3、本发明第一分拣机械手的第一悬臂、第二悬臂、第三悬臂由第二气缸、第三气缸、第四气缸和第五气缸提供驱动力，反应速度快并且关节扭动十分灵活，能大大提高工作效率；
4、本发明在固定架的端部设置光电传感器，固定架的底部设置脉冲计数器，光电传感器经导线与脉冲计数器相连。通过光电传感器检测经过的物料，将检测到的物料以脉冲的形式发送给脉冲计数器，脉冲计数器根据脉冲信号显示物料数量，能够在物料分拣的同时，对物料进行计数，能大大提高工作效率，减少人力成本；
5、本发明在机架的另一侧设置第二分拣机械手和第三传送机构，支架上设置对应第二分拣机械手的第二工业照相机，第二工业照相机与第二分拣机械手经导线与PLC控制器相连。从而实现双工位分拣，极大得提高了工作效率，多个工位的设计可以对多种物料进行分拣，适用范围广。
附图说明
图1为本发明整体的结构示意图；
图2为本发明第一传送机构的结构示意图；
图3为本发明对中机构的结构示意图；
图4为本发明平齐机构的结构示意图；
图5为本发明第一分拣机械手的机构示意图；
图6为本发明第二传送机构的结构示意图。
图中：1、机架；2、第一传送机构；3、三角连接件；4、支撑板；5、第一分拣机械手；6、第二分拣机械手；7、支架；8、第一工业照相机；9、第二工业照相机；10、PLC控制器；11、第二传送机构；12、第三传送机构；13、平齐机构；14、滑板；15、收集盒；16、光电传感器；17、脉冲计数器；18、对中机构；19、端部连接件；20、第一主动平托辊；21、第一被动平托辊；22、第一传送带；23、减速箱；24、第一步进电机；25、第一固定件；26、第一连杆；27、导向板；28、第二固定件；29、第二连杆；30、平齐板；31、第一气缸；32、推板；33、海绵块；34、安装座；35、第二步进电机；36、齿轮；37、圆台；38、圆槽；39、齿形转盘；40、转动轴；41、第一连接件；42、第二连接件；43、第三连接件；44、第四连接件；45、第五连接件；46、第六连接件；47、第七连接件；48、第一悬臂；49、第二悬臂；50、第三悬臂；51、第二气缸；52、第三气缸；53、第四气缸；54、第五气缸；55、固定架；56、第二主动平托辊；57、第二被动平托辊；58、第二传送带；59、第三步进电机；60、夹爪。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如附图1-6所示的一种用于零件的归类分料装置，包括机架1，机架1由不锈钢杆拼接而成，机架1上设有第一传送机构2，机架1的两侧设有对中机构18，对中机构18的作用是使物料保持在第一传送机构2的中心线上，即在一条特定的轨道上，方便后续的抓取。机架1的侧面经三角连接件3连接有支撑板4，支撑板4上设有第一分拣机械手5。机架1的上方设有支架7，支架7由不锈钢杆拼接而成，支架7上设有第一工业照相机8，第一工业照相机8为CCD工业照相机，CCD是目前机器视觉最为常用的图像传感器。它集光电转换及电荷存贮、电荷转移、信号读取于一体，是典型的固体成像器件。CCD的突出特点是以电荷作为信号，而不同于其它器件是以电流或者电压为信号。这类成像器件通过光电转换形成电荷包，而后在驱动脉冲的作用下转移、放大输出图像信号。机架1的端部设有PLC控制器10，PLC控制器10采用日本三菱公司的FX2N系列PLC，PLC控制器10经导线与第一分拣机械手5和第一工业照相机8相连。第一分拣机械手5的一侧设有第二传送机构11，第二传送机构11末端的下方设有收集盒15。
如附图1和附图2所示，机架1的两端设有两对端部连接件19，第一传送机构2包括分别设置在两对端部连接件19上的第一主动平托辊20和第一被动平托辊21，在每个端部连接件19上设置轴承，第一主动平托辊20和第一被动平托辊21的端部设置在对应的轴承上，第一主动平托辊20和第一被动平托辊21上包覆有第一传送带22。对应第一主动平托辊20的端部连接件19的底部设有减速箱23，减速箱23具体采用蜗轮蜗杆减速箱，蜗轮蜗杆减速箱具有接触面大，接触面压力小、相对摩擦力小、固效率高、噪音低、寿命长的特点。减速箱23的输入轴连接有第一步进电机24，减速箱23的输出轴与第一主动平托辊20相连。
如附图3所示，对中机构18包括设置在机架1两侧的两对第一固定件25，第一固定件25上连接有第一连杆26，第一固定件25由两个设有半圆柱槽的固定块经螺栓连接而成，两个半圆柱槽组成一个完整的圆柱通孔，第一连杆26插入圆柱通孔内，拧紧螺栓固定第一连杆26。每对第一连杆26的末端连接有导向板27，两个导向板27相对设置，两个导向板27之间形成一个由大变小的通道，使得两个导向板27之间只允许一个物料通过，并且单个排列在第一传送机构2的中心位置。
如附图4所示，对中机构18的右方设有平齐机构13，平齐机构13为对中精调，平齐机构13包括设置机架1一侧的两个第二固定件28，第二固定件28的结构与第一固定件25的结构相同，两个第二固定件28分别连接有第二连杆29，两个第二连杆29的末端设有平齐板30。机架1的另一侧设有第一气缸31，第一气缸31的输出端连接有推板32，推板32与平齐板30相对设置。推板32上设有海绵块33。通过第一气缸31带动推板32向前运动，将经过的物料推向平齐板30，能够使物料平齐得保持在中心位置，减小中心偏移量。并且通过在推板32前部设置海绵块33，海绵块33进行缓冲，防止推板32压坏物料，同时也能更好地帮助物料进行微调，使其放置更加平整有序。
如附图1和附图5所示，第一分拣机械手5包括经螺栓固定在支撑板4上的安装座34，安装座34上设有第二步进电机35，第二步进电机35的电机轴连接有齿轮36。安装座34上还设有圆台37，圆台37上设有圆槽38，圆台37的上方设有齿形转盘39，齿形转盘39与齿轮36相啮合，齿形转盘39的底部设有转动轴40，转动轴40设置在圆槽38内。齿形转盘39的顶部设有第一连接件41，第一连接件41经第二连接件42与第一悬臂48相连，第一悬臂48经第三连接件43与第二悬臂49相连，第二悬臂49经第四连接件44与第三悬臂50相连，第三悬臂50末端铰接有第五连接件45和第六连接件46，且第五连接件45和第六连接件46相铰接，第五连接件45的端面连接有夹爪60，夹爪60采用气立可CHELIC)大口机械夹HDL-20夹爪，因其在市场上可以很容易购得，所以其具体结构不再进行详细赘述。第一连接件41与第三连接件43之间设有第二气缸51，第二悬臂49的底部设有第七连接件47，第七连接件47与第二连接件42之间设有第三气缸52，第七连接件47与第四连接件44之间设有第四气缸53，第四连接件44和第六连接件46之间设有第五气缸54。合理控制第二气缸51、第三气缸52、第四气缸53和第五气缸54能够使第一悬臂48、第二悬臂49和第三悬臂50灵活运动，再通过夹爪60抓取物料，反应速度快，工作效率高。
如附图6所示，第二传送机构11包括固定架55，固定架55上安装有第二主动平托辊56和第二被动平托辊57，第二主动平托辊56和第二被动平托辊57上包覆有第二传送带58。固定架55的一侧设有第三步进电机59，第三步进电机59的电机轴与第二主动平托辊56相连。固定架55的端部设有滑板14，滑板14起到导向作用，同时能够降低物料从第二传送带58上落下的速度，防止物料发生损坏。收集盒15设置在滑板14的底部。固定架55的端部设有光电传感器16，固定架55的底部设有脉冲计数器17，光电传感器16经导线与脉冲计数器17相连，脉冲计数器17采用CSK5-YKW220V电磁式脉冲信号计数器。通过光电传感器16检测经过的物料，将检测到的物料以脉冲的形式发送给脉冲计数器17，脉冲计数器17根据脉冲信号显示物料数量，能够在物料分拣的同时，对物料进行计数，能大大提高工作效率，减少人力成本。
如附图1所示，机架1的另一侧设有第二分拣机械手6和第三传送机构12，支架7上设有对应第二分拣机械手6的第二工业照相机9，第二工业照相机9与第二分拣机械手6经导线与PLC控制器10相连。第二分拣机械手6与第一分拣机械手5的结构相同，第三传送机构12和第二传送机构11的结构相同。从而实现双工位分拣，极大得提高了工作效率，多个工位的设计可以对多种物料进行分拣，适用范围广。
本发明工作原理：
本发明在机架1上设置了第一传送机构2，机架1的两侧设置对中机构18，机架1的支撑板4上设置了第一分拣机械手5，机架1的上方设置第一工业照相机8，机架1端部的PLC控制器10经导线与第一分拣机械手5和第一工业照相机8相连，第一分拣机械手5的一侧设置第二传送机构11。
使用时，将物料放置在第一传送机构2上，第一传送机构2运送物料，通过调整对中机构18的第一连杆26，实现两个导向板27之间间距的调整，使得两个导向板27之间只允许一个物料通过。
物料经对中机构18保持在第一传送机构2的中心位置，并且单个排列，机架1上方的第一工业照相机8对经过的物料进行视觉识别，将识别结果传输给PLC控制器10，PLC控制器10根据识别结果发送指令给第一分拣机械手5，控制第一分拣机械手5抓取目标物料，并放置到第二传送机构11上，重复以上步骤。
目标物料经第二传送机构11输送到收集盒15内，进行归类放置。全程机械自动进行分拣，不仅十分省力，而且分拣速度快，工作效率高，不易出错。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于零件的归类分料装置，其特征在于：包括机架(1)，机架(1)上设有第一传送机构(2)，机架(1)的两侧设有对中机构(18)；
所述机架(1)的侧面经三角连接件(3)连接有支撑板(4)，支撑板(4)上设有第一分拣机械手(5)；
所述机架(1)的上方设有支架(7)，支架(7)上设有第一工业照相机(8)；
所述机架(1)的端部设有PLC控制器(10)，PLC控制器(10)经导线与第一分拣机械手(5)和第一工业照相机(8)相连；
所述第一分拣机械手(5)的一侧设有第二传送机构(11)，第二传送机构(11)末端的下方设有收集盒(15)。
2.根据权利要求1所述的一种用于零件的归类分料装置，其特征在于：所述机架(1)的两端设有两对端部连接件(19)，所述第一传送机构(2)包括分别设置在两对端部连接件(19)上的第一主动平托辊(20)和第一被动平托辊(21)，第一主动平托辊(20)和第一被动平托辊(21)上包覆有第一传送带(22)；
对应所述第一主动平托辊(20)的端部连接件(19)的底部设有减速箱(23)，减速箱(23)的输入轴连接有第一步进电机(24)，减速箱(23)的输出轴与第一主动平托辊(20)相连。
3.根据权利要求2所述的一种用于零件的归类分料装置，其特征在于：所述对中机构(18)包括设置在机架(1)两侧的两对第一固定件(25)，所述第一固定件(25)上连接有第一连杆(26)，每对第一连杆(26)的末端连接有导向板(27)，两个导向板(27)相对设置，两个导向板(27)之间形成一个由大变小的通道。
4.根据权利要求3所述的一种用于零件的归类分料装置，其特征在于：所述对中机构(18)的右方设有平齐机构(13)，平齐机构(13)包括设置机架(1)一侧的两个第二固定件(28)，两个第二固定件(28)分别连接有第二连杆(29)，两个第二连杆(29)的末端设有平齐板(30)；
所述机架(1)的另一侧设有第一气缸(31)，第一气缸(31)的输出端连接有推板(32)，推板(32)与平齐板(30)相对设置。
5.根据权利要求4所述的一种用于零件的归类分料装置，其特征在于：所述推板(32)上设有海绵块(33)。
6.根据权利要求5所述的一种用于零件的归类分料装置，其特征在于：所述第一分拣机械手(5)包括经螺栓固定在支撑板(4)上的安装座(34)，安装座(34)上设有第二步进电机(35)，第二步进电机(35)的电机轴连接有齿轮(36)；
所述安装座(34)上还设有圆台(37)，圆台(37)上设有圆槽(38)，圆台(37)的上方设有齿形转盘(39)，齿形转盘(39)与齿轮(36)相啮合，齿形转盘(39)的底部设有转动轴(40)，转动轴(40)设置在圆槽(38)内；
所述齿形转盘(39)的顶部设有第一连接件(41)，第一连接件(41)经第二连接件(42)连接有第一悬臂(48)，第一悬臂(48)经第三连接件(43)连接有第二悬臂(49)，第二悬臂(49)经第四连接件(44)连接有第三悬臂(50)，第三悬臂(50)末端铰接有第五连接件(45)和第六连接件(46)，且第五连接件(45)和第六连接件(46)相铰接，第五连接件(45)的端面连接有夹爪(60)；
所述第一连接件(41)与第三连接件(43)之间设有第二气缸(51)，第二悬臂(49)的底部设有第七连接件(47)，第七连接件(47)与第二连接件(42)之间设有第三气缸(52)，第七连接件(47)与第四连接件(44)之间设有第四气缸(53)，第四连接件(44)和第六连接件(46)之间设有第五气缸(54)。
7.根据权利要求6所述的一种用于零件的归类分料装置，其特征在于：所述第二传送机构(11)包括固定架(55)，固定架(55)上安装有第二主动平托辊(56)和第二被动平托辊(57)，第二主动平托辊(56)和第二被动平托辊(57)上包覆有第二传送带(58)；
所述固定架(55)的一侧设有第三步进电机(59)，第三步进电机(59)的电机轴与第二主动平托辊(56)相连。
8.根据权利要求7所述的一种用于零件的归类分料装置，其特征在于：所述固定架(55)的端部设有滑板(14)，收集盒(15)设置在滑板(14)的底部。
9.根据权利要求8所述的一种用于零件的归类分料装置，其特征在于：所述固定架(55)的端部设有光电传感器(16)，固定架(55)的底部设有脉冲计数器(17)，光电传感器(16)经导线与脉冲计数器(17)相连。
10.根据权利要求9所述的一种用于零件的归类分料装置，其特征在于：所述机架(1)的另一侧设有第二分拣机械手(6)和第三传送机构(12)，支架(7)上设有对应第二分拣机械手(6)的第二工业照相机(9)，第二工业照相机(9)与第二分拣机械手(6)经导线与PLC控制器(10)相连；
所述第二分拣机械手(6)与第一分拣机械手(5)的结构相同，第三传送机构(12)和第二传送机构(11)的结构相同。
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