CN110404799B - 多种类不同数量零件的智能选取装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多种类不同数量的零件分选装置及其工作方法，包括零件存储装置、多吸头吸附装置、零件数量检测装置和电路系统，零件存储装置包括储物盘、储物盒和第一直流电机；多吸头吸附装置采用水平电动导轨装置和竖直电动导轨装置十字相连的结构；零件数量检测装置包括传送带装置、可调节挡板装置与光电检测器；电路系统根据光电检测器与用户选择的零件种类数量要求控制零件存储装置、多吸头吸附装置和零件数量检测装置的动作完成整个零件分选的过程。本发明采用多吸头吸附装置保证所取零件形状不受限制，以及零件数量检测装置保证每次吸附的零件数量符合需求，如果零件数量出错直接将零件退回储物盒，进行二次分选，不需要人工参与。

Description

多种类不同数量零件的智能选取装置及其工作方法

技术领域

本发明属于零件分选装置技术领域，具体涉及一种多种类不同数量的零件分选装置及其工作方法。

背景技术

而现有的某些零件选取装置虽然解决里一部分零件分选的问题，但仍存在缺点，具体如下：

一、振动盘式分选装置

这类装置都采用的是振动盘+筛板的方法，运用零件的形状来完成筛选，通过振动盘振动防止零件卡死。其缺点为对零件自身的形状有一定的要求。

二、专用零件分选装置

这类装置可以针对相近外形如球类、圆柱形的零件根据其外形特点进行分选。其缺点为对于分选的零件外形具有一定的限制。

三、多数量零件分选装置

这类装置可以按照用户要求选取多种类不同数量的零件。其缺点为大多数装置对零件数量没有检测方法，有少部分对零件数量有检测的装置对于出错数量的零件没有将其放回储物盒中。

发明内容

本发明为了解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，提供了一种在传统的零件分选装置的功能基础上增加了对于多种类、不同数量零件的智能管理功能，同时采用多吸头吸附装置保证所取零件形状不受限制，以及零件数量检测装置保证每次吸附的零件数量符合需求，使得其可以对零件数量进行检测，如果零件数量出错直接将零件退回储物盒，进行二次分选，不需要人工参与的多种类不同数量的零件分选装置及其工作方法。

本发明的技术方案：一种多种类不同数量零件的智能选取装置，包括用于存储零件的零件存储装置、用于传送零件的多吸头吸附装置、用于检测零件数量的零件数量检测装置以及配合零件存储装置、多吸头吸附装置和零件数量检测装置的电路系统，

所述零件存储装置包括储物盘、设置在储物盘上的若干储物盒以及驱动储物盘转动的第一直流电机，所述第一直流电机通过主动拨盘与从动槽轮的连接传递动力，使得储物盘进行步进运动；

所述多吸头吸附装置采用水平电动导轨装置和竖直电动导轨装置十字相连的结构，水平电动导轨装置上下滑动连接在竖直电动导轨装置上，并且在水平电动导轨装置上设有水平移动的移动台，在移动台上安装多个吸头；

所述零件数量检测装置包括传送带装置、可调节挡板装置与光电检测器；通过多吸头吸附装置一次吸取多个零件，将零件放在传送带装置上，用户根据零件大小通过可调节挡板装置调节挡板间距，零件通过挡板装置后排列整齐，由光电检测器检测零件个数，每一批零件最后一次吸取零件时，要保证数量正确，若个数符合设定则传送带继续启动，将零件送入出料盒中，若零件数量错误则传送带反转，将零件送回储物盒中；

所述电路系统根据光电检测器与用户选择的零件种类数量要求控制零件存储装置、多吸头吸附装置和零件数量检测装置的动作完成整个零件分选的过程。

优选地，所述第一直流电机与主动拨盘通过键连接相连，所述从动槽轮上的外伸轴通过法兰套筒与紧定螺钉和储物盘相连，而从动槽轮的主轴底端安装在轴承座，保证了主轴不会产生进行偏移；主动拨盘与从动槽轮直接啮合实现动力的传递，将直流电机的旋转运动转换为步进运动并传递到储物盘。

优选地，所述第一直流电机通过电机机架固定；所述储物盒的数量为六个，六个储物盒均匀分布在储物盘上，并与储物盘相连。

优选地，多个吸头一起被安装在吸头座上，吸头座与移动台通过螺栓相连，每个吸头都由独立的气泵提供动力；所述水平电动导轨装置和竖直电动导轨装置中第一步进电机通过螺栓与载物台相连，第一联轴器联接第一丝杆与第一步进电机，第一丝杆通过第一轴承固定在载物台上，使用单片机控制第一步进电机的旋转进而控制移动台上吸头的移动。

优选地，所述传送带装置中由第二直流电机通过第二联轴器与滚筒相连，滚筒通过第二轴承固定在机架上，传送带绑在两个滚筒上，通过第二直流电机带动传送带移动。

优选地，所述可调节挡板装置中右挡板固定在机架上，左挡板可以通过第二步进电机左右移动，以此针对不同的零件大小控制挡板间隙，使得散乱的零件在经过挡板装置后排列整齐；第二丝杆与固定在左挡板上的丝杆螺母螺纹联接，并通过第三轴承固定在机架上，第二步进电机通过第三联轴器带动第二丝杆旋转，进而带动左挡板左右移动，其中限位挡块防止左挡板移动超出行程。

优选地，所述第二步进电机通过支架固定在机架上。

优选地，该智能选取装置采用触摸屏来作为人机交互界面，使用户要较好的体验。

一种多种类不同数量零件的智能选取装置的工作方法，步骤如下：首先接通电源，用户将各个种类的零件放入储物盒中，也可以采用传送带直接将零件送入储物盒中，通过槽轮机构旋转改变储物盒位置以此来完成入料动作；用户通过触摸屏设置整个零件分选动作中所需要的各种零件的种类与相应的数量，由于是多吸头装置，单片机根据用户所需的零件数量以及上一次吸取的零件个数，自动计算判断每次吸取的零件个数，开始零件分选，单片机发出指令，第一直流电机转动带动主动拨盘，主动拨盘与从动槽轮相啮合，从动槽轮旋转带动储物盘旋转，将对应的储物盒转至分选口，接着水平电动导轨装置中的第一步进电机工作，丝杆旋转带动移动台上的吸头向前移动，再是竖直电动导轨装置的第一步进电机工作，带动吸头向下移动；吸头与零件相互接触，下压力触发储物盒下方的压力传感器，根据此次所要吸取的零件个数，打开对应数量的气泵工作，相应个数的零件被吸头吸附，在竖直电动导轨装置作用下吸头吸附零件向上运动，再在水平电动导轨装置的作用下吸头向后运动到达传送带上方，气泵停止工作，零件掉落在传送带上；传送带装置中的第二直流电机开始工作，带动传送带移动；根据零件大小，事先用单片机控制第二步进电机工作，带动左挡板左右移动，控制挡板间距。同时在传送带装置工作，用单片机控制左挡板左右微小的移动，以此避免零件通过挡板时卡死；通过可调节挡板装置后零件排列成一排；光电检测器检测零件的个数，将零件个数反馈给单片机，单片机将实际零件个数记录计算出所剩的零件个数，最后一次吸取零件时，若个数符合设定则传送带继续启动，将零件送入出料盒中，若零件数量错误则传送带反转，将零件送回储物盒中；为了防止零件在传送带运输过程中卡死，在左挡板上安装压力传感器，一旦压力值超过设定值，则认为卡死，左挡板后移到极限位置，使挡板间距为最大，第二直流电机反转带动传送带反向运动将零件送回储物盒进行重新选取。

本发明在传统的零件分选装置的功能基础上增加了对于多种类、不同数量零件的智能管理功能，同时采用多吸头吸附装置保证所取零件形状不受限制，以及零件数量检测装置保证每次吸附的零件数量符合需求，使得其可以对零件数量进行检测，如果零件数量出错直接将零件退回储物盒，进行二次分选，不需要人工参与。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中零件存储装置的结构示意图；

图3为本发明中多吸头吸附装置的结构示意图；

图4为本发明中零件数量检测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明，但并不是对本发明保护范围的限制。

如图1-4所示，一种多种类不同数量零件的智能选取装置，包括用于存储零件的零件存储装置1、用于传送零件的多吸头吸附装置2、用于检测零件数量的零件数量检测装置3以及配合零件存储装置1、多吸头吸附装置2和零件数量检测装置3的电路系统，

所述零件存储装置1包括储物盘17、设置在储物盘17上的六个储物盒18以及驱动储物盘17转动的第一直流电机13，所述第一直流电机13通过主动拨盘11与从动槽轮15的连接传递动力，使得储物盘17进行步进运动；

所述多吸头吸附装置2采用水平电动导轨装置21和竖直电动导轨装置201十字相连的结构，水平电动导轨装置21上下滑动连接在竖直电动导轨装置201上，并且在水平电动导轨装置21上设有水平移动的移动台216，在移动台216上安装多个吸头23；

所述零件数量检测装置3包括传送带装置31、可调节挡板装置32与光电检测器33；通过多吸头吸附装置2一次吸取多个零件，将零件放在传送带装置上31，用户根据零件大小通过可调节挡板装置32调节挡板间距，零件通过挡板装置后排列整齐，由光电检测器33检测零件个数，每一批零件最后一次吸取零件时，要保证数量正确，若个数符合设定则传送带继续启动，将零件送入出料盒中，若零件数量错误则传送带反转，将零件送回储物盒18中；

所述电路系统根据光电检测器33与用户选择的零件种类数量要求控制零件存储装置1、多吸头吸附装置2和零件数量检测装置3的动作完成整个零件分选的过程。

第一直流电机13与主动拨盘11通过键连接相连，所述从动槽轮15上的外伸轴通过法兰套筒16与紧定螺钉和储物盘17相连，而从动槽轮15的主轴底端安装在轴承座14，保证了主轴不会产生进行偏移；主动拨盘11与从动槽轮15直接啮合实现动力的传递，将直流电机13的旋转运动转换为步进运动并传递到储物盘17。

第一直流电机13通过电机机架12固定；所述储物盒18的数量为六个，六个储物盒18均匀分布在储物盘17上，并与储物盘17相连。

多个吸头23一起被安装在吸头座22上，吸头座22与移动台216通过螺栓相连，每个吸头23都由独立的气泵提供动力；所述水平电动导轨装置21和竖直电动导轨装置201中第一步进电机211通过螺栓与载物台213相连，第一联轴器212联接第一丝杆214与第一步进电机211，第一丝杆214通过第一轴承215固定在载物台213上，使用单片机控制第一步进电机的旋转进而控制移动台216上吸头23的移动。

传送带装置31中由第二直流电机312通过第二联轴器313与滚筒相连，滚筒通过第二轴承固定在机架314上，传送带311绑在两个滚筒上，通过第二直流电机312带动传送带311移动。

可调节挡板装置中右挡板321固定在机架314上，左挡板322可以通过第二步进电机324左右移动，以此针对不同的零件大小控制挡板间隙，使得散乱的零件在经过挡板装置后排列整齐；第二丝杆327与固定在左挡板322上的丝杆螺母328螺纹联接，并通过第三轴承326固定在机架314上，第二步进电机324通过第三联轴器带动第二丝杆327旋转，进而带动左挡板322左右移动，其中限位挡块323防止左挡板322移动超出行程。

第二步进电机324通过支架325固定在机架314上。该智能选取装置采用触摸屏来作为人机交互界面，使用户要较好的体验。

一种多种类不同数量零件的智能选取装置的工作方法，步骤如下：首先接通电源，用户将各个种类的零件放入储物盒18中，也可以采用传送带直接将零件送入储物盒18中，通过槽轮机构旋转改变储物盒18位置以此来完成入料动作；用户通过触摸屏设置整个零件分选动作中所需要的各种零件的种类与相应的数量，由于是多吸头装置，单片机根据用户所需的零件数量以及上一次吸取的零件个数，自动计算判断每次吸取的零件个数，开始零件分选，单片机发出指令，第一直流电机13转动带动主动拨盘11，主动拨盘11与从动槽轮15相啮合，从动槽轮15旋转带动储物盘17旋转，将对应的储物盒18转至分选口，接着水平电动导轨装置21中的第一步进电机211工作，丝杆旋转带动移动台216上的吸头23向前移动，再是竖直电动导轨装置201的第一步进电机211工作，带动吸头23向下移动；吸头23与零件相互接触，下压力触发储物盒18下方的压力传感器，根据此次所要吸取的零件个数，打开对应数量的气泵工作，相应个数的零件被吸头23吸附，在竖直电动导轨装置201作用下吸头23吸附零件向上运动，再在水平电动导轨装置21的作用下吸头向后运动到达传送带311上方，气泵停止工作，零件掉落在传送带311上；传送带装置31中的第二直流电机312开始工作，带动传送带311移动；根据零件大小，事先用单片机控制第二步进电机324工作，带动左挡板322左右移动，控制挡板间距。同时在传送带装置31工作，用单片机控制左挡板322左右微小的移动，以此避免零件通过挡板时卡死；通过可调节挡板装置32后零件排列成一排；光电检测器33检测零件的个数，将零件个数反馈给单片机，单片机将实际零件个数记录计算出所剩的零件个数，最后一次吸取零件时，若个数符合设定则传送带继续启动，将零件送入出料盒中，若零件数量错误则传送带反转，将零件送回储物盒18中；为了防止零件在传送带运输过程中卡死，在左挡板322上安装压力传感器，一旦压力值超过设定值，则认为卡死，左挡板322后移到极限位置，使挡板间距为最大，第二直流电机312反转带动传送带311反向运动将零件送回储物盒18进行重新选取。

国内外目前存在不少零件分选装置，但大部分对零件的个数没有很好的检测功能，同时大量采用振动盘筛板结构对零件外形有一定的要求。而该装置可以按照用户需求，对于不同数量、不同种类的零件完成分选动作；多吸头吸附装置的设计可以满足各种形状零件的分选要求；同时该机器的模块化功能较好，可以根据实际零件大小，对各个模块结构进行调整，便可以适应新的零件。

本发明中出料盒可以放在另一条出料传送带上，这样便可以实现出料后，零件运输的自动化。

本发明根据需求也可以将光电检测器更换成视觉检测装置，进而可以对零件的质量状况进行判断。

Claims (8)

1.一种多种类不同数量零件的智能选取装置，其特征在于：其包括用于存储零件的零件存储装置（1）、用于传送零件的多吸头吸附装置（2）、用于检测零件数量的零件数量检测装置（3）以及配合零件存储装置（1）、多吸头吸附装置（2）和零件数量检测装置（3）的电路系统，

所述零件存储装置（1）包括储物盘（17）、设置在储物盘（17）上的若干储物盒（18）以及驱动储物盘（17）转动的第一直流电机（13），所述第一直流电机（13）通过主动拨盘（11）与从动槽轮（15）的连接传递动力，使得储物盘（17）进行步进运动；

所述多吸头吸附装置（2）采用水平电动导轨装置（21）和竖直电动导轨装置（201）十字相连的结构，水平电动导轨装置（21）上下滑动连接在竖直电动导轨装置（201）上，并且在水平电动导轨装置（21）上设有水平移动的移动台（216），在移动台（216）上安装多个吸头（23）；

所述零件数量检测装置（3）包括传送带装置（31）、可调节挡板装置（32）与光电检测器（33）；通过多吸头吸附装置（2）一次吸取多个零件，将零件放在传送带装置上（31），用户根据零件大小通过可调节挡板装置（32）调节挡板间距，零件通过挡板装置后排列整齐，由光电检测器（33）检测零件个数，每一批零件最后一次吸取零件时，要保证数量正确，若个数符合设定则传送带继续启动，将零件送入出料盒中，若零件数量错误则传送带反转，将零件送回储物盒（18）中；

所述可调节挡板装置中右挡板（321）固定在机架（314）上，左挡板（322）可以通过第二步进电机（324）左右移动，以此针对不同的零件大小控制挡板间隙，使得散乱的零件在经过挡板装置后排列整齐；第二丝杆（327）与固定在左挡板（322）上的丝杆螺母（328）螺纹联接，并通过第三轴承（326）固定在机架（314）上，第二步进电机（324）通过第三联轴器带动第二丝杆（327）旋转，进而带动左挡板（322）左右移动，其中限位挡块（323）防止左挡板（322）移动超出行程；

所述电路系统根据光电检测器（33）与用户选择的零件种类数量要求控制零件存储装置（1）、多吸头吸附装置（2）和零件数量检测装置（3）的动作完成整个零件分选的过程。

2.根据权利要求1所述的多种类不同数量零件的智能选取装置，其特征在于：所述第一直流电机（13）与主动拨盘（11）通过键连接相连，所述从动槽轮（15）上的外伸轴通过法兰套筒（16）与紧定螺钉和储物盘（17）相连，而从动槽轮（15）的主轴底端安装在轴承座（14），保证了主轴不会产生偏移；主动拨盘（11）与从动槽轮（15）直接啮合实现动力的传递，将直流电机（13）的旋转运动转换为步进运动并传递到储物盘（17）。

3.根据权利要求1所述的多种类不同数量零件的智能选取装置，其特征在于：所述第一直流电机（13）通过电机机架（12）固定；所述储物盒（18）的数量为六个，六个储物盒（18）均匀分布在储物盘（17）上，并与储物盘（17）相连。

4.根据权利要求2所述的多种类不同数量零件的智能选取装置，其特征在于：多个吸头（23）一起被安装在吸头座（22）上，吸头座（22）与移动台（216）通过螺栓相连，每个吸头（23）都由独立的气泵提供动力；所述水平电动导轨装置（21）和竖直电动导轨装置（201）中第一步进电机（211）通过螺栓与载物台（213）相连，第一联轴器（212）联接第一丝杆（214）与第一步进电机（211），第一丝杆（214）通过第一轴承（215）固定在载物台（213）上，使用单片机控制第一步进电机的旋转进而控制移动台（216）上吸头（23）的移动。

5.根据权利要求4所述的多种类不同数量零件的智能选取装置，其特征在于：所述传送带装置（31）中由第二直流电机（312）通过第二联轴器（313）与滚筒相连，滚筒通过第二轴承固定在机架（314）上，传送带（311）绑在两个滚筒上，通过第二直流电机（312）带动传送带（311）移动。

6.根据权利要求5所述的多种类不同数量零件的智能选取装置，其特征在于：所述第二步进电机（324）通过支架（325）固定在机架（314）上。

7.根据权利要求5所述的多种类不同数量零件的智能选取装置，其特征在于：该智能选取装置采用触摸屏来作为人机交互界面。

8.一种如权利要求7所述的多种类不同数量零件的智能选取装置的工作方法，其特征在于：其步骤如下：首先接通电源，用户将各个种类的零件放入储物盒（18）中，也可以采用传送带直接将零件送入储物盒（18）中，通过槽轮机构旋转改变储物盒（18）位置以此来完成入料动作；用户通过触摸屏设置整个零件分选动作中所需要的各种零件的种类与相应的数量，由于是多吸头装置，单片机根据用户所需的零件数量以及上一次吸取的零件个数，自动计算判断每次吸取的零件个数，开始零件分选，单片机发出指令，第一直流电机（13）转动带动主动拨盘（11），主动拨盘（11）与从动槽轮（15）相啮合，从动槽轮（15）旋转带动储物盘（17）旋转，将对应的储物盒（18）转至分选口，接着水平电动导轨装置（21）中的第一步进电机（211）工作，丝杆旋转带动移动台（216）上的吸头（23）向前移动，再是竖直电动导轨装置（201）的第一步进电机（211）工作，带动吸头（23）向下移动；吸头（23）与零件相互接触，下压力触发储物盒（18）下方的压力传感器，根据此次所要吸取的零件个数，打开对应数量的气泵工作，相应个数的零件被吸头（23）吸附，在竖直电动导轨装置（201）作用下吸头（23）吸附零件向上运动，再在水平电动导轨装置（21）的作用下吸头向后运动到达传送带（311）上方，气泵停止工作，零件掉落在传送带（311）上；传送带装置（31）中的第二直流电机（312）开始工作，带动传送带（311）移动；根据零件大小，事先用单片机控制第二步进电机（324）工作，带动左挡板（322）左右移动，控制挡板间距；同时传送带装置（31）工作，用单片机控制左挡板（322）左右微小的移动，以此避免零件通过挡板时卡死；通过可调节挡板装置（32）后零件排列成一排；光电检测器（33）检测零件的个数，将零件个数反馈给单片机，单片机将实际零件个数记录计算出所剩的零件个数，最后一次吸取零件时，若个数符合设定则传送带继续启动，将零件送入出料盒中，若零件数量错误则传送带反转，将零件送回储物盒（18）中；为了防止零件在传送带运输过程中卡死，在左挡板（322）上安装压力传感器，一旦压力值超过设定值，则认为卡死，左挡板（322）后移到极限位置，使挡板间距为最大，第二直流电机（312）反转带动传送带（311）反向运动将零件送回储物盒（18）进行重新选取。

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