CN110451269B - 一种混合式物料分拣装置及其控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混合式物料分拣装置及其控制系统，涉及物料分拣装置技术领域，解决了现有技术中的物料分拣机无法同时对不同尺寸规格的物料进行分拣的技术问题。该混合式物料分拣装置包括物料仓、限位机构以及输送机构，物料仓包括若干不同尺寸规格的物料仓，限位机构分别对应于每个物料仓，限位机构分别控制对应物料仓内的物料落入输送机构，该输送机构对若干不同尺寸规格的物料同时进行传送。本发明通过设置若干不同尺寸规格的物料仓，使分拣机能够同时容纳不同尺寸规格的物料，实现不同尺寸规格的物料在同一分拣机上传输的目的，从而将现有技术中多种类型的分拣机整合为一台分拣机，节省了人工劳动成本，同时减小了物料分拣机的占用空间。

Description

一种混合式物料分拣装置及其控制系统

技术领域

本发明涉及物料分拣装置技术领域，具体来说，是指一种混合式物料分拣装置及其控制系统。

背景技术

物料的分拣是产品生产完成后进行销售或者进入下一道工序前的必要过程。对于表观尺寸规则的物料一般使用分拣机来对物料进行分拣，但是现有的物料分拣机往往只能对一种尺寸规格的物料进行分拣，若需要对不同尺寸规格的物料进行分拣，则分别需要多台物料分拣机分别进行分拣。

例如卷烟条盒的分拣通常采用立式通道的条烟分拣机，这种立式通道的条烟分拣机的条烟分拣通道就只能分拣一种规格的卷烟条盒。然而，随着卷烟技术的发展以及市场需求的扩大，条烟的种类和规格也越来越多。现有卷烟条盒按照包装规格可以分为标准卷烟条盒和异型卷烟条盒两种类型。其中，标准卷烟条盒是指长度尺寸在270～285毫米，宽度尺寸在86～90毫米，高度尺寸在44～47毫米的卷烟条盒，而异型卷烟条盒是指长、宽、高至少一个指标不满足标准卷烟条盒尺寸范围的卷烟条盒。现有技术中的卷烟条盒分拣设备无法将这两种类型的卷烟条盒进行混合分拣，烟草公司在接到客户订单以后，如果订单内既包含了标准卷烟条盒又包含了异型卷烟条盒，就需要通过不同的分拣线或者分拣机进行分拣，然后再通过人工进行混合打包或者包装。这种卷烟条盒分拣机不仅浪费了大量的人工劳动力，并且需要不同的分拣线或者分拣机使得场地空间资源紧张。同理，对于其他物料，例如盒装的食品、饮料、尺寸规则的工业零部件等物料的分拣亦是如此。

因此，提供一种能够同时对不同尺寸规格的物料进行分拣的混合式物料分拣装置，是本技术领域的技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，首先提供一种混合式物料分拣装置，以解决现有技术中的物料分拣机无法同时对不同尺寸规格的物料进行分拣的技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种混合式物料分拣装置，包括物料仓、限位机构以及输送机构，其中：

所述物料仓包括若干不同尺寸规格的物料仓，若干不同尺寸规格的物料分别堆叠放置于对应的物料仓内；

所述限位机构分别对应于每个物料仓，每个限位机构分别限制对应物料仓内的物料的位置；

所述输送机构用于传送物料；

所述限位机构分别控制对应物料仓内的物料落入输送机构，该输送机构对若干不同尺寸规格的物料同时进行传送；

所述限位机构包括分别与每个物料仓对应设置的托料机构与限位挡板，所述输送机构包括输送机以及沿输送机的输送方向间隔设置的若干推板，所述限位挡板的高度小于所述推板的高度，所述托料机构托载物料仓内的物料移动至限位挡板的位置，所述推板推动物料随输送机传送；

所述托料机构包括驱动缸与托板，所述托板设置于驱动缸上，所述驱动缸驱动托板所托载的物料移动；

所述限位挡板与推板之间的高度差小于对应物料仓中物料堆叠方向的单个物料厚度；

若干所述限位挡板之间设置有倾斜板，所述倾斜板设置于不同规格尺寸的所述物料仓的交界位置。

在上述技术方案的基础上，该混合式物料分拣装置还可以做如下的改进。

进一步，还包括基座，所述物料仓设置于所述基座的上方，所述限位机构安装在所述基座上，所述输送机构沿所述基座的表面运行。

进一步，所述限位挡板上设置有支脚，所述支脚与基座上分别设置有对应的螺纹孔，所述限位挡板通过螺栓活动安装在基座上；或者，

所述基座上设置有滑槽，所述限位挡板滑入滑槽活动安装在基座上。

本发明还提供一种混合式物料分拣装置的控制系统，包括控制器，所述控制器分别与上述的混合式物料分拣装置的限位机构和输送机构相连接，所述控制器控制限位机构使物料仓内的物料落入输送机构并控制输送机构运行。

在上述技术方案的基础上，该控制系统还可以做如下的改进。

进一步，所述控制器还连接有自动开关，所述自动开关连接有电磁阀，所述电磁阀与限位机构相连接，使所述控制器通过控制电磁阀驱动限位机构运行。

进一步，所述自动开关为继电器、光耦合器、变压器或者斩波器。

与现有技术相比，本发明提供的混合式物料分拣装置具有的有益效果是：

本发明通过设置若干不同尺寸规格的物料仓，使分拣机能够同时容纳不同尺寸规格的物料，再通过限位机构分别控制对应物料仓内的物料落入输送机构，能够实现不同尺寸规格的物料在同一分拣机上传输的目的，从而将现有技术中多种类型的分拣机整合为一台分拣机，进而节省了人工劳动成本，同时减小了物料分拣机的占用空间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是混合式物料分拣装置的立体结构示意图；

图2是限位机构与输送机构的立体结构示意图；

图3是混合式物料分拣装置的侧视结构示意图；

图4是限位挡板与基座连接的一种实施方式结构示意图；

图5是限位挡板与基座连接的另一实施方式结构示意图；

图6是混合式物料分拣装置的控制系统的控制流程图；

图7是驱动缸回缩状态的剖视图；

图8是驱动缸伸出状态的剖视图。

图中：

1—第一物料仓；2—第二物料仓；3—驱动缸；4—托板；5—限位挡板；51—倾斜板；6—输送机；7—推板；8—基座；9—支脚；10—滑槽。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全面的实施例。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

实施例1：

一种混合式物料分拣装置，如图1至图3所示，包括第一物料仓1、第二物料仓2、驱动缸3、输送机6以及基座8。本实施例中以卷烟条盒为例，第一物料仓1用于堆叠放置格调、炫赫门等异型卷烟条盒，第二物料仓2用于堆叠放置中华、玉溪等标准卷烟条盒，卷烟条盒的堆叠放置方向如图1所示。其中，第一物料仓1与第二物料仓2的高度不限，但第一物料仓1与第二物料仓2的宽度、长度均分别适配于各卷烟条盒的表观尺寸。第一物料仓1与第二物料仓2的数量可以为若干组，每组物料仓之间既可以紧密排列，也可以间隔排列，还可以同尺寸规格的物料仓之间紧密排列、不同尺寸规格的物料仓之间间隔排列等多种布置方式。

如图1至图3所示，基座8设置于物料仓的下方，输送机6沿基座8的表面运行，并且输送机6正对物料仓的下方，输送机6根据需要传输的物料可以选择链板机、皮带式传送机、辊筒式传送机等。若干组驱动缸3设置于基座8上并且分布于输送机6的两侧，每组驱动缸3分别对应于每组物料仓的正下方。驱动缸3可以选择电推缸、气缸、油缸、液压缸等。

如图1至图3所示，每个驱动缸3的顶部均设置有托板4，沿输送机6的输送方向间隔设置有若干推板7，推板7之间的间距以物料仓的最大宽度为准。上述输送机6与推板7均根据需要传输的物料进行选择，例如需要传输的物料为玻璃材质，则输送机6选择皮带式传送机，推板7选择橡胶板等柔性材料，以避免损伤物料。

初始时，驱动缸3使托板4位于物料仓的底部位置，此时物料存储于物料仓内。当接到客户订单后，例如订单为三条格调(异型卷烟条盒)、两条中华(标准卷烟条盒)。此时，同时控制格调与中华分别所对应的驱动缸3下移，推板7将格调与中华从托板4上推离，从而使格调与中华同时沿输送机6向外传输。

本发明实现了不同尺寸规格的物料在同一输送机6上传输的功能，本实施例不仅限于第一物料仓1与第二物料仓2，还可以根据物料的不同尺寸规格设置更多的物料仓，从而将现有技术中的多台分拣机整合为一台分拣机，节省了人工劳动成本，同时减小了物料分拣机的占用空间。

值得注意的是，本发明不仅适用于卷烟条盒的分拣，还适用于盒装的食品、饮料、尺寸规则的工业零部件等物料的分拣。

实施例2：

作为优选的，为更好地实现本发明，在上述实施例的基础上进一步优化，特别采用下述设置结构：

如图1至图5所示，由于不同尺寸规格的物料厚度不一致，在推板7推动物料传输的过程中，物料均落入标高相同的输送机6的表面，因此很容易造成物料推送数量不准确的问题。例如异型卷烟条盒厚度为标准卷烟条盒厚度的一半，在推板7推动一盒标准卷烟条盒的同时，会推动两盒异型卷烟条盒。为了解决这一技术问题，在输送机6的两侧、驱动缸3的内侧分别设置有限位挡板5，限位挡板5的高度小于推板7的高度。

如图1至图5所示，当驱动缸3下移时，异型卷烟条盒由于受限位挡板5的阻挡作用不再继续下移，此时，推板7仅能推离一盒异型卷烟条盒。因此，限位挡板5的顶部与推板7的顶部之间的高差决定了推板7每次推送物料的数量。为了达到精确控制的目的，将限位挡板5的顶部与推板7的顶部之间的高差设置为小于单个异型卷烟条盒的厚度，能够保证推板7每次只推送一盒异型卷烟条盒。

如图1至图5所示，当需要设置若干组物料仓时，相同尺寸规格的物料仓所对应的限位挡板5的高度相同并且相互之间连续；不同尺寸规格的物料仓所对应的限位挡板5之间的高度不同，在两者之间即不同尺寸规格的物料仓的交界位置设置倾斜板51，能够使得整个限位挡板5连续，并且物料在传输过程中能够沿倾斜板51缓慢下滑，保证物料传输的稳定性。在实际分拣过程中，对于若干组不同尺寸规格的物料，根据物料厚度按照由小到大的顺序依次沿输送机6的输送方向排列，从而使得限位挡板5的高度依次由大到小，进而保证了物料传输过程中能够沿限位挡板5依次向下滑动。

优选地，限位挡板5活动连接在基座8上。具体来说，如图4所示，在限位挡板5的底部焊接有若干组支脚9，在支脚9与基座8上分别开设对应的螺纹孔，使限位挡板5通过螺栓贯穿支脚9而活动安装在基座8上。还可以如图5所示，在基座8上设置滑槽10，将限位挡板5滑入滑槽10内而活动安装在基座8上。限位挡板5活动连接在基座8上，能够方便的调节物料仓内所需分拣物料的分拣厚度，从而使物料仓不仅限于存储某一种厚度的物料，提高了物料仓存储物料的多样性。

实施例3：

作为优选的，为更好地实现本发明，在上述实施例的基础上进一步优化，特别采用下述设置结构：

如图6至图8所示，本发明还提供一种混合式物料分拣装置的控制系统，使混合式物料分拣装置能够实现自动化控制。该控制系统包括电源、控制器以及人机交互端，控制器分别与人机交互端以及上述的驱动缸3和输送机6相连接，电源提供各元器件的工作用电。其中，控制器可以选择STM32系列控制器或者PLC控制器，驱动缸3选择东方马达公司所产的DR系列电推缸，人机交互端可以是计算机或者操控平台。

实际控制过程中，将物料仓分别进行标号，当客户订单为A物料仓和B物料仓中的物料时，控制器发送信号至A电推缸使A电推缸下移，从而使A物料下降，再通过控制器发送信号至输送机6，输送机驱动推板7将托板4上的A物料推离并传送，完成A物料的分拣工作。之后，控制器发送信号至B电推缸使B电推缸下移，从而使B物料下降，推板7将托板4上的B物料推离并传送，从而完成A物料和B物料的混合分拣工作。A物料和B物料被推送进入运输系统，最终被输送到包装生产线或者下一道工序生产线。

实施例4：

作为优选的，为更好地实现本发明，在上述实施例的基础上进一步优化，特别采用下述设置结构：

如图6至图8所示，驱动缸3选用气缸或者液压缸，在控制器与驱动缸3之间增设自动开关与电磁阀。具体来说，自动开关可以选择继电器、光耦合器、变压器或者斩波器。本实施例中优选Y32F-SS-112HM型继电器，MCV-2R-NN4型电磁阀。

如图6至图8所示，控制器分别连接两个继电器，两个继电器分别连接电磁阀，两个电磁阀均接入气泵(或者液压泵)，同时，两个电磁阀分别接入驱动缸3的推出腔(图7与图8中右侧腔体)和回缩腔(图7与图8中左侧腔体)。当需要分拣物料时，控制器发送控制信号给继电器，继电器控制驱动缸3推出腔连接的电磁阀关闭，同时控制器发送控制信号给继电器，继电器控制驱动缸3回缩腔连接的电磁阀开启，驱动缸3回缩腔处于充气状态，使驱动缸3回缩，从而带动托板4下降，物料随之下降，然后被推板7推送至输送机6进行传输。当物料分拣完成后，控制器、继电器以及电磁阀的运行与前述运行方式相反，驱动缸3伸出，从而带动托板4上升，物料存储于物料仓中。

本发明不仅适用于工业中物流的分拣工作，还能够适用于盒装的食品、饮料等生活用品的自动售货机。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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)

1.一种混合式物料分拣装置，其特征在于，包括物料仓、限位机构以及输送机构，其中：

所述物料仓包括若干不同尺寸规格的物料仓，若干不同尺寸规格的物料分别堆叠放置于对应的物料仓内；

所述限位机构分别对应于每个物料仓，每个限位机构分别限制对应物料仓内的物料的位置；

所述输送机构用于传送物料；

所述限位机构分别控制对应物料仓内的物料落入输送机构，该输送机构对若干不同尺寸规格的物料同时进行传送；

所述限位机构包括分别与每个物料仓对应设置的托料机构与限位挡板(5)，所述输送机构包括输送机(6)以及沿输送机(6)的输送方向间隔设置的若干推板(7)，所述限位挡板(5)的高度小于所述推板(7)的高度，所述托料机构托载物料仓内的物料移动至限位挡板(5)的位置，所述推板(7)推动物料随输送机(6)传送；

所述托料机构包括驱动缸(3)与托板(4)，所述托板(4)设置于驱动缸(3)上，所述驱动缸(3)驱动托板(4)所托载的物料移动；

所述限位挡板(5)与推板(7)之间的高度差小于对应物料仓中物料堆叠方向的单个物料厚度；

若干所述限位挡板(5)之间设置有倾斜板(51)，所述倾斜板(51)设置于不同规格尺寸的所述物料仓的交界位置。

2.根据权利要求1所述的混合式物料分拣装置，其特征在于，还包括基座(8)，所述物料仓设置于所述基座(8)的上方，所述限位机构安装在所述基座(8)上，所述输送机构沿所述基座(8)的表面运行。

3.根据权利要求2所述的混合式物料分拣装置，其特征在于，所述限位挡板(5)上设置有支脚(9)，所述支脚(9)与基座(8)上分别设置有对应的螺纹孔，所述限位挡板(5)通过螺栓活动安装在基座(8)上；或者，

所述基座(8)上设置有滑槽(10)，所述限位挡板(5)滑入滑槽(10)活动安装在基座(8)上。

4.一种混合式物料分拣装置的控制系统，其特征在于，包括控制器，所述控制器分别与权利要求1至3中任一项所述的混合式物料分拣装置的限位机构和输送机构相连接，所述控制器控制限位机构使物料仓内的物料落入输送机构并控制输送机构运行。

5.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述控制器还连接有自动开关，所述自动开关连接有电磁阀，所述电磁阀与限位机构相连接，使所述控制器通过控制电磁阀驱动限位机构运行。

6.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述自动开关为继电器、光耦合器、变压器或者斩波器。

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